Как будут развиваться органические электронные устройства

Перспективы развития органических электронных устройств теперь выглядят более определенными благодаря новой работе ученых из Лоуренсовской национальной лаборатории Министерства энергетики США в Беркли . В центре нано-исследований Molecular Foundry этой лаборатории впервые экспериментально определен способ транспортировки заряда в тонких органических плёнках. Это понимание позволит химически модифицировать такие плёнки, целенаправленно добиваясь улучшения проводимости.

Органические, или полимерные, электронные устройства используют в качестве проводников молекулы на основе углерода вместо традиционных металлов или полупроводников. Они отличаются малым весом и себестоимостью, а также высокой гибкостью. Основным же недостатком до последнего времени была сравнительно низкая электрическая проводимость.

«Мы показали, что проводимость гораздо выше, если молекулы в тонких органических пленках выстроены в определенных направлениях, — отметил в статье для NanoLetters глава отдела материаловедения Berkeley Lab’s Микель Салмерон (Miquel Salmeron). — Химики уже знают как получать пленки с такой ориентацией молекул и смогут продуктивно использовать нашу методологию для улучшения характеристик будущих органических электронных устройств.»

В своей работе Салмерон с коллегами с помощью трансмиссионного электронного микроскопа получали дифракционные картины, на основании которых определяли морфологию, структуру и качество монослойных органических пленок.

Для получения информации о размерах, симметрии и ориентации доменов, необходимой для понимания характеристик электронного транспорта в органических пленках, исследователям пришлось создать уникальную стратегию эксперимента, поскольку прямое использование микроскопа вело к изменению молекулярной структуры пленок под действием высокоэнергетичных электронов. Применение быстрых и сверхчувствительных детекторов в сочетании с прямым контролем за положением пучка электронов позволило им добиться разрешения около 10 нм. Это примерно в 10 раз выше, чем дает стандартная микроскопия с увеличенным диаметром пучка (для снижения плотности электронного потока до уровня, безопасного для органических пленок).

Отмечается, что сочетание молекулярных пленок и подложек, использованных в эксперименте, имело дырочную проводимость, однако разработанная методология применима также к материалам с электронной проводимостью.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI