Ученые озадачены созданием эффективных органических полупроводников n-типа (с электронами-носителями заряда), которые могли бы работать на открытом воздухе, а не в инертной атмосфере. Эта проблема долгое время мешала разработке и полноценному использованию органических логических устройств.
Российские исследователи разработали новый класс органических полупроводников на основе диазафлуорена с оптимальным уровнем стабильности и другими свойствами, которые дают возможность использовать материалы на воздухе, в том числе как газовые сенсоры.
Диазафлуорен — малоизученный ароматический углеводород, в молекулах которого присутствуют два атома азота. Исследователи синтезировали серию производных этого вещества с разными фрагментами, которые улучшают способность поглощать или высвобождать электроны. Опыты показали лучший результат у соединения с дицианометилиденовым фрагментом.
С помощью нового соединения ученые создали органические полевые транзисторы. Устройства на основе монокристаллов и тонких пленок показали электронную подвижность. Также транзисторы показали работоспособность в воздухе, что редкость для полупроводников n-типа. Еще одно «необычное» наблюдение — материал активно взаимодействовал с сероводородом, то есть тонкопленочные транзисторы успешно показали себя как газовые сенсоры.
В исследовании приняли участие сотрудники Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН, Института синтетических полимерных материалов им. Н. С. Ениколопова РАН и Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова.
Разработка открывает перспективы создания новых стабильных органических электронных устройств, в том числе высокочувствительные сенсоры и устройства для мониторинга окружающей среды и диагностики заболеваний по выдыхаемому воздуху.
Ранее Наука Mail рассказывала, что ученые предложили инновационный метод переработки золы угольных ТЭС в глинозем.
