JEDDAH, Arabia Saudí, April 30, 2012 /PRNewswire/ --
La velocidad con la que su teléfono inteligente reacciona a sus toques está gobernada por la velocidad a la que las cargas eléctricas pasan por los varios componentes de la pantalla. Los científicos del Imperial College London (ICL) han colaborado con los colegas de la King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) para producir transistores de película delgada orgánicos (OTFTs) que logran consistentemente la movilidad revolucionaria mediante un procesamiento de soluciones cuidadoso de una mezcla de dos semiconductores orgánicos. Los OTFTs y sus métodos de procesamiento ofrecen una serie de aplicaciones electrónicas futuras.
El grupo del profesor Aram Amassian de KAUST se asoció con el doctor Thomas Anthopoulos, Departamento de Física, ICL, y sus colegas, el profesor Iain McCulloch y el doctor Martin Heeney, Departamento de Química, para desarrollar y caracterizar un material compuesto que mejora el transporte de la carga y permite la fabricación de transistores orgánicos más rápidos. Describieron su combinación de nuevos semiconductores en un documento conjunto publicado en Advanced Materials, http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201200088/abstract
En respuesta al reto de los caros procesos de deposición al vacío, los químicos orgánicos sintéticos han tenido cada vez más éxito en la síntesis de moléculas pequeñas conjugadas y solubles. "Aunque tienen tendencia a formar grandes cristales, formación reproducible de alta calidad, las películas continuas y uniformes siguen siendo un problema," destacó el doctor Anthopoulos, principal investigador del Imperial. Por el contrario, los semiconductores de polímero son a menudo bastante solubles y forman películas continuas de alta calidad, pero, hasta recientemente, podrían no lograr cargar movilidades del operador superiores a 1 cm2/Vs.
En su trabajo colectivo, los químicos del Imperial, en colaboración con físicos de dispositivos en el College's Centre for Plastic Electronics ( http://www3.imperial.ac.uk/plasticelectronics) y científicos de materiales en KAUST combinaron las ventajosas propiedades de polímeros y moléculas pequeñas en un solo material compuesto, que ofrece un rendimiento superior que hace que estos componentes sean únicos, mientras mejora la reproducibilidad y estabilidad de dispositivo a dispositivo.
El rendimiento mejorado se atribuye en parte a la textura cristalina del componente de molécula pequeña de la combinación y a la suavidad y planicie logradas en la superficie de la película policristalina. Esto último es crucial en dispositivos de configuración de puerta superior y contacto de fondo en los que la combinación de semiconductor forma la interfaz de semiconductor dieléctrico cuando la solución se recubre por polímero dieléctrico.
La suavidad y continuidad de la superficie y la ausencia de límites de grano aparentes no son comunes para moléculas pequeñas policristalinas en forma pura, sugiriendo que el vinculante de polímero se aplana y que puede incluso cubrir los cristales de semiconductores con una capa delgada de nanoescala. "El rendimiento de la mezcla de molécula de polímero supera 5 cm2/Vs, lo que se aproxima mucho a la movilidad de un solo cristal previamente notificado para la molécula misma," apuntó el coautor de KAUST, el profesor Amassian.
Los científicos de materiales en KAUST trataron la separación de fases, cristalinidad y morfología de la combinación de semiconductor orgánico utilizando una combinación de dispersión de rayo X basada en sincrotron en la línea de haz D1 de la Cornell High Energy Synchrotron Source (CHESS), el microscopio de electrones de transmisión de energía filtrada seccional cruzado (EF-TEM), y un microscopio de fuerza atómica en modos topográficos y por fases.
"Este trabajo es particularmente emocionante ya que muestra que aplicando técnicas de caracterización potentes y complementarias de estas mezclas orgánicas complejas, uno puede aprender mucho sobre cómo funcionan. Es un ejemplo de libro de una relación estructura-propiedad que destaca la utilidad de dichas colaboraciones," dijo el profesor Alberto Salleo de la Stanford University, un experto de la caracterización estructural avanzada de semiconductores de polímero. "Una movilidad de 5 cm2/Vs es ya un número espectacular. Los métodos describieron el cuadro para que los investigadores puedan obtener aún más movilidades."
"En principio, este sencillo enfoque combinado podría llevar al desarrollo de los transistores orgánicos con las características de actuación yendo más allá de la actual vanguardia," añadió el doctor Anthopoulos. [TAB]
Para más información:
Christopher Sands, responsable de University Communications
christopher.sands@kaust.edu.sa
+966-54-470-1201
(El dr. Aram Amassian está disponible para entrevistas) [FTAB]
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