В недавно опубликованной в Nature Chemistry работе, выполненной группой Норберта Коха (Norbert Koch) и Стефана Хехта (Stefan Hecht) и посвященной созданию органических электронных устройств, исследователи смешали два молекулярных компонента, получив гибридный материал, электронные свойства которого могут быть переключены между двумя энергетическими состояниями при облучении их светом с различной длиной волны.

Органические транзисторы представляют собой ключевые компоненты гибкой и дешевой электроники нового поколения.

С момента обнаружения органических материалов, способных стать основой для транзисторов, способных к переключению и усилению сигналов исследователи находятся в постоянном поиске органических материалов, электронные свойства которых можно бы было подстраивать. В некоторых случаях необходимые компоненты для органической электроники получают смешением различных материалов.

В одной из свежих работ, выполненных в группе Норберта Коха (Norbert Koch) и Стефана Хехта (Stefan Hecht) и посвященных созданию органических электронных устройств исследователи смешали два молекулярных компонента, получив гибридный материал, электронные свойства которого могут быть переключены между двумя энергетическими состояниями при облучении их светом с различной длиной волны.

Рис. 1. Органический тонкослойный транзистор
с новым полупроводящим слоем. Гибридный материал
состоит из двух фотохромных молекул, которые могут
быть переключены между двумя различными состояниями
с помощью лазера. (Рисунок из Nature Chemistry, 2012,
DOI: 10.1038/NCHEM.1384).

При введении в органический транзистор гибридный материал позволяет осуществлять электрические и оптические свойства транзистора. Одной частью гибридного материала является электроактивный органический полимер со свойствами полупроводника; другой компонент – молекулы диарилэтилена, разработанные и синтезированные исследователями, электронные свойства этих молекул могут перенастраиваться за счет оптического воздействия. Для проверки полученного таким образом полупроводникового материала исследователи ввели его в органический тонкопленочный транзистор.

Поочередное пятисекундное освещение транзистора светом с двумя различными длинами волн позволяло проводить обратимое фотомодулирование состояния транзистора. Исследователи также измерили отклик транзистора на микросекундные импульсы лазера и выяснили, что

свойства нового материала могут обуславливать его практическое применение в органической электронике.

Новый материал позволяет получить новый транзистор с хорошими характеристиками, превосходящими свойства существующих органических электронных устройств; для его изготовления нет необходимости введения дополнительного фотохромного слоя – достаточно слоя фоторегулируемого слоя полупроводника.

Исследователи предполагают, что

новая полупроводящая тонкая пленка, как оптические, так и электронные свойства молекул которой могут быть настроены, может привести к созданию новых электронных систем.

В будущем исследователи планируют найти другие смеси органических веществ с настраиваемыми свойствами.

Результаты исследований опубликованы в статье:

Emanuele Orgiu, Núria Crivillers, Martin Herder, Lutz Grubert, Michael Pätzel, Johannes Frisch, Egon Pavlica, Duc T. Duong, Gvido Bratina, Alberto Salleo, Norbert Koch, Stefan Hecht & Paolo Samorì Optically switchable transistor via energy-level phototuning in a bicomponent organic semiconductor. – Nature Chemistry. – 2012. – V.4. – P.~675–679; doi:10.1038/nchem.1384; Published online 24 June 2012.