Новый химический трюк может ускорить развитие гибкой электроники
19 сентября 2026, 22:15Наука и космосDexter0
Ученые разработали инновационный метод легирования органических полупроводников, который позволяет достигать до 100 раз большей подвижности носителей заряда по сравнению с традиционными подходами. Эта технология может улучшить эффективность гибкой и носимой электроники, органической оптоэлектроники и термоэлектрических устройств. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Materials.
Метод получил название degradation-assisted doping (DAD) — легирование, содействующее разложению легирующего вещества. Его разработали исследователи Университета Конкордия, Национального института научных исследований Канады (INRS) и Йоркского университета.
Органические полупроводники давно рассматриваются как основа для легких, гибких и печатных электронных устройств. Их можно наносить в виде тонких пленок, однако их широкое применение ограничивается сравнительно низкой электропроводностью. Обычно ее повышают с помощью легирования — введения специализированных молекул, которые создают дополнительные носители заряда. Однако с течением времени эффективность этого процесса быстро снижается.
DAD решает эту проблему оригинальным способом. После передачи электрона молекула легирующего вещества химически разрушается, а ее распадные продукты перестают участвовать в дальнейшей реакции. Это позволяет новым молекулам продолжать передачу заряда полупроводнику, избегая ограничений, присущих традиционному легированию.
В своих экспериментах исследователи использовали органический полупроводник P3HT и трис(пентафторфенил)боран (BCF) в качестве легирующего вещества. После выполнения своей функции BCF начинал распадаться, а материал показывал значительно более высокую электропроводность. В отдельных условиях количество подвижных носителей заряда удалось увеличить сразу на два порядка.
Чтобы подтвердить механизм работы, ученые сочетали несколько аналитических методов, включая ядерный магнитный резонанс, оптическую и электронную спектроскопию, калориметрию и компьютерное моделирование химических реакций. Полученные результаты совпали с теоретическими расчетами.
Авторы полагают, что это открытие меняет сам подход к созданию легирующих веществ. Важна не только способность молекулы эффективно передавать заряд, но и ее поведение после этого процесса. Если легирующее соединение своевременно «уходит с дороги», реакция может продолжаться значительно дольше и эффективнее.
Источники:Interesting EngeneeringНаука и космос0Наука14 минут назад
Источник