Los semiconductores, que son los componentes muy básicos de los dispositivos electrónicos, han mejorado nuestras vidas de muchas maneras. Se pueden encontrar en iluminación, pantallas, módulos solares y microprocesadores que se instalan en casi todos los dispositivos modernos, desde teléfonos móviles, lavadomáquinas y automóviles, al emergente Internet de las cosas. Para innovar dispositivos con una mejor funcionalidad y eficiencia energética, los investigadores buscan constantemente mejores formas de fabricarlos, en particular a partir de materiales abundantes en la tierra mediante procesos ecológicos., que está hecho de semiconductores orgánicos a base de carbono, es uno de esos grupos de tecnologías que potencialmente pueden proporcionar dispositivos flexibles, livianos, de gran área y fabricados aditivamente, que son atractivos para algunos tipos de aplicaciones.
Sin embargo, para hacer dispositivos de alto rendimiento, se requieren buenos contactos óhmicos con bajas resistencias eléctricas para permitir que la corriente máxima fluya en ambos sentidos entre el electrodo y las capas de semiconductores. Recientemente, un equipo de científicos de la Universidad Nacional de Singapur NUS ha desarrollado con éxito películas de polímeros conductores que pueden proporcionar contactos óhmicos sin precedentes para proporcionar un rendimiento superior en electrónica de plástico, incluidos diodos orgánicos emisores de luz, células solares y transistores. Los resultados de la investigación se han publicado recientemente en la revista Naturaleza .
La clave que descubrieron estos investigadores es poder diseñar películas de polímero con las funciones de trabajo extremas deseadas necesarias para hacer contactos óhmicos en general. La función de trabajo es la cantidad mínima de energía necesaria para liberar un electrón de la superficie de la película al vacío. Los investigadoresdemostró que el trabajo funciona tan alto como 5.8 electronvoltios y tan bajo como 3.0 electronvoltios ahora se puede lograr para películas que se pueden procesar a partir de soluciones a bajo costo.
"Para diseñar tales materiales, desarrollamos el concepto de polímeros conductores dopados con grupos iónicos unidos, en el que las cargas móviles dopadas - electrones y agujeros - no pueden disiparse porque sus iones de contrapeso están unidos químicamente", explicó el Dr.Png Rui-Qi, investigador principal del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias de la NUS, que dirigió el equipo de investigación de dispositivos. "Como resultado, estos polímeros conductores pueden permanecer estables a pesar de sus funciones de trabajo extremas y proporcionar los contactos óhmicos deseados."
Este avance es el resultado de una colaboración con el equipo de química de materiales dirigido por el Profesor Asociado Chua Lay-Lay del Departamento de Química de la Facultad de Ciencias de NUS, el equipo de física dirigido por el Profesor Asociado Peter Ho del Departamento de Física dela misma facultad y científicos de Cambridge Display Technology Ltd, una subsidiaria de Sumitomo Chemical Co., Ltd.
"La falta de un enfoque general para hacer contactos óhmicos ha sido un cuello de botella clave en la electrónica flexible. Nuestro trabajo supera este desafío para abrir un camino hacia un mejor rendimiento en una amplia gama de dispositivos semiconductores orgánicos", explicó el Dr. Png Rui-Qi"Estamos particularmente entusiasmados con esta innovación liderada por Singapur", agregó.
Al comentar sobre la importancia del trabajo, el profesor Assoc Chua dijo: "La estrecha colaboración de los químicos y los físicos ha hecho posible esta innovación. Ahora estamos trabajando con nuestro socio industrial para desarrollar aún más esta tecnología".
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Materiales proporcionado por Universidad Nacional de Singapur . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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