Новости химической науки > Электропроводящие полимеры для печатных плат

Разработка простого способа получения стабильного органического полимерного электронопроводящего полупроводника приблизила эру создания высокопроизводительных печатных плат на основе органических материалов.

Новый материал дополняет ряд органических полупроводников, работающих на основе дырочной проводимости, предоставляя возможность создания органических печатных схем, состоящих из транзисторов, организованных из полупроводников, как с дырочной, так и с электронной проводимостью.

Полупроводники n- и p-типа могут быть скомбинированы в транзисторы и микросхемы. (Рисунок из Nature, 2009, DOI: 10.1038/nature07727)

Исследовательская группа Антонио Фачетти (Antonio Facchetti) из корпорации Polyera продемонстрировала, что полимер, основой структурных звеньев которого является нафтил-бисдикарбоксиимид, может легко обрабатываться с помощью печатных технологий, включая струйные принтеры и способы глубокой печати. Этот полимер может быть скомбинирован с другими компонентами для создания печатных микросхем, использующих как электронопроводящие, так и дырочные полимерные полупроводники.

Фачетти поясняет, что для производства транзисторов с высокой производительностью необходимо применять материалы как с электронной, так и дырочной проводимостью, образующие схему на комплементарных транзисторах. До настоящего времени на основе полимеров были получены только p-полупроводники, получение n-полупроводящих материалов было затруднено – получить их можно было только в вакууме или атмосфере инертных газов.

Новые соединения обладают двумя полезными свойствами – они могут достаточно легко акцептировать электроны с низкой энергией, а также они отличаются высокой степенью региорегулярности, что способствует эффективному перемещению заряда по полимерной структуре.

Причина легкости акцептирования электронов новым полимером кроется в наличии четырех карбонильных групп, входящих в каждое структурное звено полимера. Электроноакцепторные группы С=О оттягивают электронную плотность с нафталинового фрагмента, понижая на нем электронную плотность, что дает возможность электронам с низкой энергией беспрепятственно дрейфовать по сопряженной системе нового полимерного полупроводника.

Источник: Nature, 2009, DOI: 10.1038/nature07727

метки статьи: #новые материалы, #физическая химия, #химия полимеров, #элементоорганическая химия