Группа учёных из Новосибирского института органической химии (НИОХ) СО РАН, Новосибирского государственного университета (НГУ) и университета Гронингена (Нидерланды) разработали органический материал, подходящий для создания гибких электронных устройств. Он обладает наилучшими среди полученных на данный момент материалов свойствами. Об этом в среду, 5 октября, сообщает пресс-служба НГУ.
Органический полупроводниковый материал на основе фуран-фениленового со-олигомера с квантовым выходом фотолюминесценции более 65% может использоваться не только для гибких электронных устройств, а также для создания органических светоизлучающих транзисторов.
Такие материалы имеют по сравнению с кристаллическим кремнием (самым распространённым неорганическим полупроводником, используемым в электронике) ряд преимуществ, среди которых — лёгкость, вариативность свойств, гибкость, полупрозрачность и недорогое производство.
«Мы стремимся упростить процесс изготовления устройств. Неорганические полупроводники производятся с применением сложных технологий, которые требуют высоких температур, вакуума. Органические же материалы можно наносить более дешёвыми и простыми способами, например, напечатать полупроводниковый слой на принтере. Уникальные свойства материалов могут способствовать созданию новых устройств, например, гибкого дисплея, который можно сложить или свернуть в трубочку и положить в карман», — приводятся в сообщении слова одного из разработчиков, сотрудника лаборатории химии свободных радикалов НГУ Максима Казанцева.
В мире уже существует ряд органических материалов, сочетающих в себе полупроводниковые и светоизлучающие свойства. Сейчас подобные материалы, пригодные для создания гибких дисплеев, активно разрабатываются в настоящее время по всему миру. Для них важны такие показатели как проводимость электричества и выход фотолюминисценции — свечения, образуемого квантами света. Сибирские химики первыми в мире вырастили из раствора однородные кристаллы, обладающие такими свойствами, причем, выход фотолюминисценции у них является одним из рекордных — порядка 65% при 35% у основных аналогов.
Как отмечается, такими параметрамио бладают и другие получаемые ранее учёными кристаллы. Однако, сибирским и голландским химикам удалось сделать это более простым и дешёвым способом. Несмотря на это, полученный результат - одно из рекордных значений для подобных материалов, сопоставимое с параметрами аналогичных кристаллов выращенных более «чистым» методом физического парового транспорта.
"В дисплеях каждый пиксель представляет собой светодиод, который управляется одним транзистором. Мы можем объединить в одном устройстве функции как управления, так и излучения света. Кроме того, такие устройства по сравнению с обычными светодиодами более энергоэффективны, и в перспективе могут использоваться для создания органических лазеров с электрической накачкой", — объясняет Максим Казанцев.
Результаты работы опубликованы в престижном научном журнале RSC Advances (статья Highly-Emissive Solution-Grown Furan/Phenylene Co-Oligomer Single Crystals).В дальнейшем разработчики планируют заняться сохранением и улучшением свойств полученных кристаллов.
В исследовании приняли участие специалисты из Группы органических материалов для электроники (ГРОМ) Новосибирского института органической химии, лаборатории органической оптоэлектроники Новосибирского государственного университета (САЕ «Низкоразмерные гибридные материалы»), Института физики полупроводников (ИФП) СО РАН, Международного лазерного центра МГУ, Университета Гронингена (Нидерланды).
