Läpimurtoja orgaaniselle elektroniikalle

18.01.2019

Chalmers-lapimurto-orgaanisissa-300-t.jpgChalmersin teknillisen yliopiston tutkijat ovat löytäneet yksinkertaisen uuden konstin, joka voisi kaksinkertaistaa orgaanisen elektroniikan tehokkuuden.

Orgaanisten eli hiilipohjaisten puolijohteiden ongelmana on ollut seostusprosessin heikkous.

OLED-näytöt ovat miltei ainoa markkinoilla jo oleva sovellus. Muita sovelluksia ei ole vielä toteutettu, mikä johtuu osittain siitä, että orgaaniset puolijohteet eivät ole toistaiseksi olleet riittävän tehokkaita.

Seostus orgaanisissa puolijohteissa tapahtuu redox-reaktion kautta. Tämä tarkoittaa, että seostusmolekyyli vastaanottaa elektronin puolijohteesta, mikä lisää puolijohteen sähkönjohtavuutta. Mitä enemmän seostavia molekyylejä, joiden kanssa puolijohde voi reagoida, sitä suurempi on johtokyky - ainakin tiettyyn rajaan asti, jonka jälkeen johtavuus pienenee.

Tällä hetkellä seostettujen orgaanisten puolijohteiden tehokkuusrajan on tosiasiassa märittänyt se, että seostusmolekyylit ovat kyenneet vaihtamaan vain yhden elektronin kukin.

Mutta nyt professori Christian Müller ja hänen ryhmänsä yhdessä muiden seitsemän yliopiston kollegoiden kanssa osoittavat, että on mahdollista siirtää kaksi elektronia jokaiseen seostusmolekyyliin.

"Tämän kaksinkertaisen dopingprosessin avulla puolijohde voi kaksinkertaistaa tehokkuutensa", toteaa artikkelin ensimmäisen kirjoittaja David Kiefer.

Christian Müllerin mukaan tämä innovaatio ei perustu suuriin teknisiin saavutuksiin. Sen sijaan se on enemmänkin vain tapa nähdä asioita, joita muut eivät ole nähneet. Tutkijat ovat aiemmin keskittyneet vain sellaisten materiaalien tutkimiseen, jotka sallivat vain yhden redox-reaktion molekyyliä kohti.

Löytö voisi erityisesti tehostaa tekniikoita, jotka eivät nykyään ole riittävän kilpailukykyisiä, jotta ne saataisiin markkinoille.

Chalmers-lapimurto-orgaanisissa-WIEN-240.jpgMyös Wienin teknisen yliopiston tutkijat ovat paneutuneet aiheeseen.

Polymeerityyppi, jonka sidosryhmänä näytetään rikkiä eli S-PPV, on pidetty teoreettisesti lupaavana moniin sovelluksiin, mutta sitä on ollut lähes mahdotonta tuottaa teknisestä näkökulmasta.

TU Wienin tiimi on nyt onnistunut tunnistamaan uuden kemiallisen synteesimenetelmän S-PPV:n valmistamiseksi. Tämä tuotantoprosessi on nyt myös patentoitu.

Synteesissä käytetään edullisia perusmateriaaleja eikä siinä tarvita palladiumkatalyyttejä tai vastaavia kalliita välivaiheita. Menetelmää voidaan laajentaa teollisiin määriin.

S-PPV:t ovat myös suhteellisen myrkyttömiä ja biologisesti yhteensopivia, mikä tekee niistä erinomaiset ehdokkaat käytettäväksi lääketieteellisissä sovelluksissa.

Aiheesta aiemmin:

Nanorakenteinen porttieriste orgaanisille ohutkalvotransistoreille

Uusi murros muistiteknologiassa

Vauhtia muovielektroniikalle

12.07.2019Atomista audiotallennusta
03.07.2019Informaation teleporttausta timantissa
02.07.2019Orgaanisia katodeja tehokkaille akuille
28.06.2019Spintroniikkaa ja muistitekniikkaa
27.06.2019Edistysaskeleita kvanttitietotekniikalle
26.06.2019Oksidimateriaalit kaupallistuvat
25.06.2019Lasertekniikalla grafeenia hyötykäyttöön
24.06.2019Ionitekniikkaa kondensaattoreihin
20.06.2019Tehokkaampia tehopiiritekniikoita
19.06.2019Uutta tekniikkaa 2D-materiaalin venytyksellä
18.06.2019Bioparisto IoDT-sovelluksille
17.06.2019Uusia ovia nanofotoniikan maailmaan
14.06.2019Biologian avulla sähkö varastoon ja hiili kiertoon
13.06.2019Orgaaniset laserdiodit unelmasta todellisuuteen
12.06.2019Uusia ominaisuuksia elektroniikalle
11.06.2019Uusi laite pakkaa enemmän valokuituun
10.06.2019Tutkijat yrittävät luoda ihmisen kaltaista koneajattelua
07.06.2019Vaihtoehtoja elektroniikan vauhdittamiseen
06.06.2019Hiiliseostus muuttaa puolijohtavaa 2D-materiaalia
05.06.2019Hämähäkin aisteja autonomisille koneille
04.06.2019Elektronin geometria määritelty
03.06.2019Fyysikot löytäneet uudenlaisia spin-aaltoja
30.05.2019Pesunkestävää kangaselektroniikkaa
29.05.2019Uusia ratkaisuja kaoottisille värähtelypiireille
27.05.2019Magneettista oppimista tietojenkäsittelyyn
24.05.2019Auttaa robotteja muistamaan
23.05.2019Ultrapuhdas valmistustapa 2D-transistoreille
22.05.2019Erittäin nopeita magneettisia muisteja
21.05.2019Happea akkujen kehitykseen
20.05.2019Neulanreiät hologrammeja tuottamaan
17.05.2019Lasketaan nopeammin kvasihiukkasilla
16.05.2019Kondensaattoreita tulostamalla
15.05.2019Kvanttitietotekniikkaa grafeenin ja piin avulla
14.05.2019Suurtaajuussiirto tehostuu grafeenilla
13.05.2019Aivomaista tietotekniikkaa
11.05.2019Kvanttitason mittauksia
09.05.2019Tehokkaampia muistimateriaaleja
08.05.2019Lämpösähköä spinien tasolta
07.05.2019Suurin ja nopein optinen kytkinpiiri
06.05.2019Tehokkaita lämpöjohteita nanoelektroniikalle
03.05.2019Monenlaista ledien värien hallintaa
02.05.2019Staattinen negatiivinen kondensaattori
30.04.2019Kompaktia pitkäaaltoista viestintää
29.04.2019Nanoklustereista puolijohteita
26.04.2019Uudenlainen spintransistori
25.04.2019Aurinkoa seuraten
24.04.2019Kvanttimateriaali aivojen kaveriksi
23.04.2019Uusia rakenteita Litium-ioni akuille
18.04.2019Spinaaltoja nanoelektroniikkaan
17.04.2019Huonelämpötilassa toimivia keinotekoisia atomeja
16.04.2019Uusi ihmemateriaali: yksittäisiä 2D-fosforeeninauhoja
15.04.2019Eksoottisia kvanttivaikutuksia
12.04.2019Fononeja suunnaten ja laseroiden
11.04.2019Kuparipohjainen vaihtoehto kullalle
09.04.2019Vanhassa vara parempi
08.04.2019Mainoksen esittelyteksti
08.04.2019Tehokkaita ledejä nanolangasta
05.04.2019Nanogeneraattori kankaalle 3D-tulostuksella
03.04.2019Topologiaa valoaalloille
02.04.2019Kolme mittausta yhdellä selluanturilla
01.04.2019Monipuolisia orgaanisia transistoreita
29.03.2019Kvanttisimulointia valolla
28.03.2019Sähköä syöviä mikrobeja
27.03.2019Proteiini tarjoaa vaihtoehtoja ionijohteille
26.03.2019Metamateriaali ratkoo yhtälöitä
25.03.2019Molekyylimoottorit toimivat yhdessä
22.03.2019Laveampaa kvantti-informaation vaihtoa
21.03.2019RF-fotoneja ja kvanttihyppyjä
20.03.2019Säädettävää ja äänennopeaa lämmönjohdetta
19.03.2019Molekyylielektroniikan toimintoja kvantti-interferenssillä
18.03.2019Nesteitä ja molekyylejä sähkön tuottajiksi
15.03.2019Moiré-kuviot tuottavat superhiloja
14.03.2019Kvanttivaloa ja kvanttipisteitä
13.03.2019Kävisikö pii sittenkin akkuanodiksi
12.03.2019DNA-tietotekniikka tehostuu
11.03.2019Kvanttianturi tehostaa syövän hoitoa
08.03.2019Miten olisi magnonielektroniikka?
07.03.2019Spintroniikka näyttää kykynsä
06.03.2019Eriväristen fotonien lomittaminen
05.03.2019Ionisia transistoreita bioelektroniikalle
04.03.2019Valon ansoittaminen kolmiulotteisesti
04.03.2019Muokattava kaistaero grafeenilla
28.02.2019Magneettisuus kääntyy sähkökentällä
27.02.20193D-tulostuksella mekaanisia logiikkaportteja
26.02.2019Kertakäyttöisiä antureita 3D-tulostuksella
25.02.2019Kierteisiä elektroneja ja eksitoneja
25.02.2019Käännetään ledi jäähdyttäjäksi
21.02.2019Monimuotoisia kaksiulotteisia
20.02.2019Huonelämpöinen alusta kvanttiteknologialle
19.02.2019Lisäkalvo tekee litiumioniakuista turvallisia
18.02.2019Uusia materiaaleja elektroniikalle
15.02.2019Elektronien nestettä huonelämpötilassa
14.02.2019Parempaa orgaanista seostusta ja rajapintoja
13.02.2019Eksitoneja, bieksitoneja ja polaritoneja samassa materiaalissa
12.02.2019Muistitekniikan kehityssuuntia
11.02.2019Vähemmän kohinaa
08.02.2019Protoneista akkujen varausten siirtäjä?
07.02.2019Negatiivista kapasitanssia
06.02.2019Grafeeniantureita aivoihin ja mikropiireille
05.02.2019Hiilidioksidipäästöt vedyksi ja sähköksi

Näytä lisää »