Группе исследователей из МГУ имени М.В. Ломоносова в сотрудничестве с немецкими коллегами из Института полимерных исследований в Дрездене (Институт Лейбница) удалось найти вещество, которое в перспективе может дать толчок развитию органической электроники.
Учёные выяснили, что соединение под названием [3]-радиален, известная науке уже около 30 лет, может использоваться при создании органических полупроводников. Названная молекула представляет собой так называемый допант (что означает «легирующая примесь»), добавление которого к полимерной основе существенно увеличивает её электрическую проводимость.
В ходе исследований учёные пытались подобрать такое вещество, которое бы не только подходило по своим энергетическим уровням на роль допанта, но и обеспечивало бы требуемые параметры взаимодействия с полимером. Подходящим кандидатом оказалась производная [3]-радиалена — сильнейший допант для органических полупроводников из тех, что известны в научной литературе.
Эксперименты с радиаленом подтвердили результаты квантово-химических расчётов — вещество прекрасно смешивается с полимерами и позволяет увеличивать их электрическую проводимость в десятки и даже сотни раз. «Было установлено, что вплоть до 50-процентного содержания допанта в полимере не происходит фазового расслоения, зато кристаллическая структура полимера постепенно изменяется. Это означало, что молекулы допанта встраиваются в полимерную кристаллическую решётку и формируют там так называемый со-кристалл. А образование со-кристаллов как раз и является одной из основных причин высокой эффективности нового соединения», — говорится в публикации МГУ.
Достижение учёных значительно поможет развитию органической электроники и, в частности, будет способствовать созданию органических светодиодов и новых классов органических солнечных батарей.
Источник:
