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有机半导体将创造更价廉环保的设备
发布:shadow   时间:2015/4/20 14:56:17   阅读:945 
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材料与测试:有机半导体将创造更价廉环保的设备

半导体可用于LED电视机中,将电能转换为光能;也能用于光电管中,吸收光能并将其转换为电能。传统的无机半导体常常将硅用于这些设备中。然而这样不仅增加了制造难度,并且生产耗能大。

据估计,用硅制造的太阳能电池要用一年的时间才能补偿生产它们所耗费的能量。

尽管在过去三十年中科学家开发有机半导体付出了巨大的努力,但如今面临的挑战是这种类型的半导体传导电流的效率很低。

现在,来自英国巴斯大学的一个团队,联合德国和荷兰的科学家,已经证实电子行业如何使用有机半导体来克服现有的一些问题。

Daniele Di Nuzzo博士,该大学物理学的研究人员,即论文的第一作者解释道:“传统的半导体设备很难制造,原因是首先需要生产晶体材料,因此也需要很多的制造能源。”

“相比之下,有机半导体能通过打印技术生产出来。例如,有机半导体聚合物能被溶剂溶解后制成电子墨水,打印到平面上。”

“但是它们的结构无序并且传导电荷比硅要差。”

改善有机半导体电性能的一个途径是将其与半导体杂质混合,方法是向高聚物中添加电荷。

Di Nuzzo博士补充说:“当前很难用有效方法实施掺杂技术生产高性能的有机半导体设备。我们的研究说明了其中的原因,并介绍了如何改进这些材料的性能。”

这项研究发表在《自然通讯》期刊上,它阐述了所使用的掺杂分子的尺寸和几何位置对半导体材料效率的影响。

巴斯大学物理系的Enrico Da Como博士领导了这项研究。他解释说:“这种有机高聚物包括一系列的单元,在打印到平面之前混合了半导体掺杂分子。我们发现这种半导体掺杂分子能在几个不同的方向结合到高分子上,这种有机半导体比其它半导体的效果更好。”

“我们的成果表明如果你使用一个更大的半导体掺杂分子,就会限制其结合到聚合物上的数量,使半导体的效率更为一致。”
 

来源:材料与测试
译者: Sarah
译自phy.org
 
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