Terobosan Baru dalam Elektronik Fleksibel: Inovasi Pengdompetan Terkini MANA

(SeaPRwire) –   TSUKUBA, Jepun, 6 Feb 2024 — Penyelidik daripada Pusat Nanoarkeitektonik Bahan (MANA) telah memperkenalkan kaedah pencampuran untuk mencapai ketekalan konduktiviti yang tepat dan konsisten untuk semikonduktor organik.

Gambar:

Semikonduktor organik yang terdiri daripada polimer adalah penting untuk pembangunan peranti elektronik yang fleksibel. Walau bagaimanapun, mencapai ketekalan konduktiviti menggunakan kaedah pencampuran semasa adalah mencabar. Pencampuran melibatkan penambahan dopan kepada semikonduktor melalui tindak balas redoks untuk meningkatkan ketumpatan pemangkin cas. Walau bagaimanapun, proses ini sensitif terhadap atmosfera tindak balas dan pencemaran, terutamanya air, yang menginaktivasi dopan.

Dalam kajian baru, pasukan penyelidik yang diketuai oleh Dr. Yu Yamashita dari MANA, bekerjasama dengan Dr. Masaki Ishii (penulis pertama) dari MANA, telah membangunkan kaedah pencampuran mudah yang mampu menghasilkan semikonduktor organik pada tahap konduktiviti yang dikehendaki. Kaedah ini berdasarkan tindak balas pemindahan elektron berpasangan proton (PCET) yang diperhatikan dalam proses biokimia.

Dalam PCET, proton dan elektron dipindahkan serentak antara dua molekul. Tindak balas ini memberikan cara untuk mengubah semikonduktor organik kepada keadaan pencampuran jenis-p bagi dengan menggalakkan molekul untuk menerima elektron daripada semikonduktor. Bagi proses pencampuran, para penyelidik merendam PBTTT, semikonduktor organik, dalam larutan akueus mengandungi benzoquinone (BQ), hydroquinone (HQ), dan anion molekul hidrofobik. BQ menerima proton daripada larutan akueus bersama-sama dengan elektron daripada PBTTT. Pemindahan elektron daripada semikonduktor organik meningkatkan bilangan lubang dalam semikonduktor organik, mengubah konduktivitinya.

Kelebihan kaedah ini terletak pada ketekalannya dan kawalan pH yang boleh dijadikan. Penyesuaian pH larutan membolehkan kawalan tepat terhadap jumlah pencampuran dan oleh itu, konduktiviti. “Aras Fermi semikonduktor disesuaikan dengan tepat dan boleh diulang dengan pH larutan pencampuran,” kata Dr. Yamashita. Selain itu, pencampuran tepat sedemikian dilakukan dalam udara sekitar buat kali pertama, menunjukkan skalabiliti tanpa sebelumnya yang sesuai untuk pembuatan peranti.

Kaedah pencampuran inovatif ini menawarkan pendekatan berkesan kos untuk membangunkan elektronik fleksibel dan stabil, seperti sensor tanpa wayar, modul pengumpul tenaga, peranti biomolekul, paparan, dan sel suria.

Highlights Penyelidikan Vol. 86

Laman web rasmi:

Artikel ini disediakan oleh pembekal kandungan pihak ketiga. SeaPRwire (https://www.seaprwire.com/) tidak memberi sebarang waranti atau perwakilan berkaitan dengannya.

Sektor: Top Story, Berita Harian

SeaPRwire menyampaikan edaran siaran akhbar secara masa nyata untuk syarikat dan institusi, mencapai lebih daripada 6,500 kedai media, 86,000 penyunting dan wartawan, dan 3.5 juta desktop profesional di seluruh 90 negara. SeaPRwire menyokong pengedaran siaran akhbar dalam bahasa Inggeris, Korea, Jepun, Arab, Cina Ringkas, Cina Tradisional, Vietnam, Thai, Indonesia, Melayu, Jerman, Rusia, Perancis, Sepanyol, Portugis dan bahasa-bahasa lain.