Физики разработали высокопроизводительный органический фототранзистор

Преобразование света в электрические сигналы имеет большое значение для ряда будущих применений, включая визуализацию, оптическую связь и биомедицинское зондирование. Исследователи из Университета Мюнстера в настоящее время разработали новое молекулярное устройство, позволяющее обнаруживать свет и преобразовывать его с высокой эффективностью в определяемый электронный ток.

Фототранзисторы являются важными электронными приборами, позволяющими захватывать свет и преобразовывать его в электрический сигнал. Для будущих применений, таких как складные электронные устройства, органические фототранзисторы (ОФТ) привлекают большое внимание благодаря своим свойствам, включающим гибкость, низкую стоимость, легкий вес, простоту обработки большой площади и точную молекулярную инженерию. До сих пор разработка ОФТ все еще отставала от разработки неорганических или гибридных материалов, главным образом за счет того, что низкая подвижность большинства органических фотореактивных материалов ограничивает эффективность транспортировки и сбора носителей заряда.

Исследователи из Физического института и Центра нанотехнологий (CeNTech) в Мюнстере, возглавляемого проф. Харальдом Фушем (Harald Fuchs), в настоящее время совместно с коллегами из Китая разработали новый тонкопленочный массив OФT. Их подход основан на использовании небольшой молекулы - 2,6-дифенилантрацене (DPA), которая имеет сильно флуоресцирующий антрацен в качестве полупроводникового ядра и фенильные группы во 2 и 6 позициях антрацена, чтобы сбалансировать подвижность и оптоэлектронные свойства.

Изготовленное низкомолекулярное устройство OФT демонстрирует высокую фоточувствительность, фотореактивность и детектирование. «Все приведенные значения превосходят современные OФT и являются одними из лучших результатов среди всех ранее зарегистрированных фототранзисторов на сегодняшний день. В то же время наши OФT на основе DPA также демонстрируют высокую стабильность в воздухе», - отметил д-р. Дэян Ли (Deyang Li). Доктор Саид Амиржалайер (Saeed Amirjalayer) добавил: «Объединяя наши экспериментальные данные с атомистическим моделированием, мы, кроме того, можем объяснить высокую производительность нашего устройства, что важно для рациональной разработки этих устройств». Исследователи полагают, что DPA предоставляет отличную возможность для создания высокопроизводительных OФT как для фундаментальных исследований, так и для практических применений, таких как сенсорная технология или передача данных.

Структура устройства. Матрица отображения (буква С)