قفزة جديدة في الإلكترونيات المرنة: ابتكار تطعيم كسري لـ MANA

(SeaPRwire) –   تسوكوبا، اليابان، 6 فبراير 2024 — قام باحثون من مركز بحوث مواد نانو الهندسة (MANA) بتقديم طريقة مساعدة لتحقيق توصيلية متسقة ودقيقة للأشباه الموصلات العضوية.

الصورة:

تعتبر الأشباه الموصلات العضوية المكونة من بوليمرات هامة لتطوير أجهزة إلكترونية مرنة. ومع ذلك، فإن تحقيق التوصيلية المتسقة باستخدام طرق المساعدة الحالية تواجه تحديات. يتضمن المساعدة إضافة مساعدات إلى الشبه الموصل عبر تفاعل اختزالي لزيادة كثافة حاملات الشحنة. ومع ذلك، فإن العملية حساسة لظروف التفاعل والشوائب، ولا سيما الماء، الذي يعطل المساعدات.

في دراسة جديدة، قاد فريق بحثي بقيادة الدكتور يو ياماشيتا من مركز MANA، بالتعاون مع الدكتور ماساكي إيشي (المؤلف الأول) من مركز MANA، طوروا طريقة مساعدة بسيطة قادرة على إنتاج أشباه موصلات عضوية بمستويات توصيلية مرغوبة.

توفر تفاعل نقل الإلكترون المرتبط بالبروتون (PCET) طريقة لتحويل الشبه الموصل العضوي إلى حالة مساعدة من النوع p عن طريق تشجيع جزيء على قبول إلكترونات من الشبه الموصل. ولعملية المساعدة، قام الباحثون بغمر PBTTT، وهو شبه موصل عضوي، في محلول مائي يحتوي على بنزوكينون (BQ)، هيدروكينون (HQ)، وأيونات جزيئية هيدروفوبية. يتلقى BQ بروتونات من المحلول المائي بالإضافة إلى إلكترونات من PBTTT. يزيد نقل الإلكترون من الشبه الموصل العضوي من عدد الفجوات في الشبه الموصل العضوي، مما يغير توصيليته.

تكمن ميزة هذه الطريقة في إعادة الإنتاجية والقابلية للتحكم المعتمدة على الرقم الهيدروجيني. يسمح تعديل قيمة الرقم الهيدروجيني للمحلول بالتحكم الدقيق في كمية المساعدة وبالتالي التوصيلية. “تم ضبط مستوى فيرمي للأشباه الموصلات بدقة وبشكل قابل لإعادة الإنتاج عن طريق قيمة الرقم الهيدروجيني لمحلول المساعدة”، يقول الدكتور ياماشيتا. علاوة على ذلك، تم إجراء مثل هذا المساعدة الدقيق لأول مرة في الهواء الطلق، ما يدل على قابلية للتوسع غير مسبوقة مناسبة لتصنيع الأجهزة.

توفر هذه الطريقة الابتكارية للمساعدة أسلوبا فعالا من حيث التكلفة لتطوير إلكترونيات مرنة ومستقرة، مثل أجهزة الاستشعار اللاسلكية ووحدات حصاد الطاقة والأجهزة الحيوية الجزيئية والشاشات والخلايا الشمسية.

أبحاث ذات الأهمية القصوى المجلد 86

الموقع الإلكتروني الرسمي:

يتم توفير المقال من قبل مزود محتوى خارجي. لا تقدم SeaPRwire (https://www.seaprwire.com/) أي ضمانات أو تصريحات فيما يتعلق بذلك.

القطاعات: العنوان الرئيسي، الأخبار اليومية

يوفر SeaPRwire تداول بيانات صحفية في الوقت الفعلي للشركات والمؤسسات، مع الوصول إلى أكثر من 6500 متجر إعلامي و 86000 محرر وصحفي، و3.5 مليون سطح مكتب احترافي في 90 دولة. يدعم SeaPRwire توزيع البيانات الصحفية باللغات الإنجليزية والكورية واليابانية والعربية والصينية المبسطة والصينية التقليدية والفيتنامية والتايلندية والإندونيسية والملايو والألمانية والروسية والفرنسية والإسبانية والبرتغالية ولغات أخرى.