科學(xué)家解開有機半導(dǎo)體性能之謎
據(jù)科學(xué)日報報道,有機半導(dǎo)體因發(fā)光二極管(LED)、場效應(yīng)晶體管(FETs)和光伏電池而獲獎,由于它們可以通過溶液打印,它們提供了相對基于硅設(shè)備的高度可伸縮、成本效益較高的替代方案。然而,性能表現(xiàn)參差不齊有機半導(dǎo)體是一直存在的問題?茖W(xué)家們知道性能問題源于有機半導(dǎo)體薄膜內(nèi)部的界面,但卻一直不清楚背后的原因,這一謎題直到近期才被解決。 混雜的隨機排列的納米微晶,后者在溶液澆鑄時會被動力學(xué)圍困 美國能源部(DOE)勞倫斯伯克利國家實驗室的科學(xué)家、美國加州大學(xué)伯克利分校的娜奧美·金斯伯格(Naomi Ginsberg)帶領(lǐng)了一支科研小組利用顯微鏡學(xué)的一種獨特形式研究了名為TIPS-pentacene的特殊高性能有機半導(dǎo)體內(nèi)部的界面。她和她的研究小組發(fā)現(xiàn)了混雜的隨機排列的納米微晶,后者在溶液澆鑄時會被動力學(xué)圍困。就像高速公路上的殘骸一樣,這些納米微晶會阻礙電荷載流子的流動。 “如果界面干凈整齊,它們將不會對性能產(chǎn)生巨大的影響,但納米微晶的存在減少了電荷載流子的移動性,” 金斯伯格說道!拔覀儗@個界面建立的納米微晶模型——它與觀測結(jié)果相一致——提供了至關(guān)重要的信息,它或可以被用于將處理溶劑的方法與最優(yōu)的設(shè)備性能相聯(lián)系! |