日開發電子傳遞能力強的液晶性有機半導體

2008年10月27日14:12:44 中電網我要評論(2)字號：T | T | T

日本理化研究所等機構發表新聞公報說，其研究人員開發出了電子傳遞能力強、加工成形性能好的液晶性有機半導體。
　　
新聞公報說，在有機半導體中，為了提高產品性能，必須增強這種半導體的電子傳遞能力，在這方面使用分子排列規則的晶體材料比較有利。但晶體比較硬，在大面積薄膜等加工成形方面存在局限。反之，如果使用液晶等柔軟的材料，加工成形得到了保證，但這類材料分子的集結狀態比晶體松散，提高其電子傳遞能力比較困難。
　　
為了克服這些難題，東京大學的研究小組使用一種名為“縮環卟啉銅復合體”的有機分子，開發半導體材料。這種分子中影響電子傳遞的π共價鍵的尺寸大于以往的有機半導體，因此有望提高電子傳遞能力。但當研究人員按照液晶分子一般的設計方法向“縮環卟啉銅復合體”導入疏水性側鏈時，分子沒有表現出液晶狀態。
　　
此后，研究人員在“縮環卟啉銅復合體”周邊的一側導入親水性側鏈，在另一側導入疏水性側鏈，再將這樣的有機分子加熱到１２０攝氏度，爾后用１小時左右使其逐漸冷卻到室溫狀態。結果，經過如此加工的“縮環卟啉銅復合體”分子自發集結成圓筒狀，并在室溫下形成了液晶狀態。經測試，這種液晶性材料的電子傳遞能力至少是迄今室溫下液晶性有機半導體的１０倍。
　　
日本理化研究所、東京大學等機構的聯合研究小組使用大型同步輻射加速器ＳＰｒｉｎｇ－８對上述新材料進行了檢測，發現其親水性側鏈和疏水性側鏈在納米等級上的特殊結構，使新材料兼具電子傳遞能力強和加工成形性能好等特點。
　　
新聞公報說，這種新型有機半導體在生產有機薄膜太陽能電池和晶體管等方面具有應用前景。這項研究成果發表于２２日出版的《美國化學學會雜志》上。

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