ابداع روش پایدار تولید نیمه‌رساناهای آلی

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از سای تک دیلی، روش محققان دانشگاه لینگوپینگ در ساخت تجهیزات الکترونیک آلی مانند سلول‌های خورشیدی، نورون‌های مصنوعی و حسگر‌های نرم کاربرد دارد.

استفاده از اجزای الکترونیکی ارگانیک به عنوان مکمل و در برخی موارد جایگزینی قطعات الکترونیک رایج و معمولی مبتنی بر سیلیکون، در حال افزایش است.

این روش به لطف شیوه ساخت ساده، انعطاف پذیری بالا و وزن کم همراه با خواص الکتریکی مشابه نیمه هادی‌های سنتی، می‌تواند برای کاربرد‌هایی مانند نمایشگر‌های دیجیتال، ذخیره انرژی، سلول‌های خورشیدی، حسگر‌ها و ایمپلنت‌های نرم مفید باشد.

چالش‌های الکترونیک آلی

دستگاه‌های الکترونیک آلی از پلاستیک‌های نیمه رسانا که به پلیمر‌های مزدوج معروف هستند ساخته می‌شوند. با این حال، پردازش پلیمر‌های مزدوج اغلب به حلال‌های قابل اشتعال، خطرناک و سمی محیط زیست نیاز دارد که یک مانع بزرگ در برابر استفاده گسترده تجاری و پایدار از الکترونیک آلی است.

پیشرفت در جوهر‌های رسانا

اکنون، محققان دانشگاه لینکوپینگ یک روش پایدار جدید برای پردازش این پلیمر‌ها از آب ایجاد کرده اند. جوهر‌های جدید علاوه بر پایداری بیشتر، رسانایی بالاتری نیز دارند.

این پژوهشگران می‌گویند تحقیقات شان رویکرد جدیدی را برای پردازش پلیمر‌های مزدوج با استفاده از حلال‌های بی خطر مانند آب معرفی می‌کند. با این روش که «انتقال الکترون حالت پایه» نامیده می‌شود، نه تنها مشکل استفاده از مواد شیمیایی خطرناک حل می‌شود، بلکه می‌توان خواص مواد و عملکرد دستگاه را نیز بهبود داد.

افزایش عملکرد و پایداری

هنگامی که محققان جوهر رسانای جدید را به عنوان یک لایه انتقال در سلول‌های خورشیدی آلی آزمایش کردند، دریافتند این ماده پایداری و کارایی بالاتری نسبت به مواد معمول و رایج دارد. آنها با آزمایش این جوهر در ساخت ترانزیستور‌های الکتروشیمیایی و نورون‌های مصنوعی، فرکانس‌های عملیاتی مشابه نورون‌های بیولوژیکی را مشاهده کردند.

پژوهشگران معتقدند این نتایج می‌تواند تاثیر دگرگون کننده‌ای در زمینه الکترونیک آلی داشته باشد. فعال کردن فرایند پردازش نیمه هادی‌های آلی با استفاده از حلال‌های سبز و پایدار مانند آب، می‌تواند دستگاه‌های الکترونیکی را با کمترین تأثیر بر محیط زیست به تولید انبوه برساند.

نتایج این تحقیقات در نشریه  Nature Communications منتشر شده است.