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Hacia dispositivos electrónicos orgánicos

En el marco de un proyecto financiado por la Unión Europea se realizaron sobresalientes trabajos de investigación de moléculas orgánicas con la capacidad de incorporarse a dispositivos electrónicos novedosos. Para desarrollar estos dispositivos será fundamental aplicar el exhaustivo conocimiento adquirido sobre las propiedades electrónicas a escala nanométrica.
Hacia dispositivos electrónicos orgánicos
Durante años, los semiconductores inorgánicos han sido estudiados en una gran variedad de dispositivos electrónicos. El uso de materiales orgánicos como sustitutos de los semiconductores inorgánicos demostró que es posible fabricar dispositivos basados en principios similares.

No obstante, para competir con los análogos inorgánicos definidos no alcanzará con copiar los mecanismos subyacentes; será necesario aprovechar todas las ventajas de las estructuras moleculares. Este era el cometido del proyecto financiado con fondos europeos MULTITUDES (Μultifunctional organic electronics through nanoscale controlled bottom-up tailoring of interfaces: An Intra-European fellowship for career development).

Se ha demostrado que el diseño químico de las monocapas autoensambladas (SAM) sirve para modular las propiedades fundamentales de las superficies e interfaces para aplicaciones electrónicas. El proyecto investigó la interrelación entre el diseño químico y la función operativa de los electrodos de oro recubiertos con SAM, y se destacó la importancia de ajustar con precisión las propiedades de los electrodos con el fin de optimizar la inyección de cargas en los transistores de efecto de campo orgánicos (OFET).

Se aprovechó la sensibilidad a la luz de moléculas específicas adsorbidas químicamente para demostrar que es posible modificar por señales ópticas la función operativa de los electrodos recubiertos con SAM. Se controlaron estos cambios experimentalmente y con cálculos de química cuántica y se desarrolló un transistor conmutable por señales ópticas.

Gracias a un nuevo método formulado en este proyecto se ensamblaron diferentes SAM sobre electrodos adyacentes y así fue posible ajustar de forma independiente las propiedades de los electrodos. En particular, la integración de los SAM conmutables por señales ópticas que responden a diferentes longitudes de onda permitió fabricar un transistor conmutable por señales ópticas de muchas longitudes de onda.

Estos conocimientos sin precedentes de la formación de SAM adquiridos por el proyecto MULTITUDES prometen ser fundamentales para la optimización de los dispositivos electrónicos orgánicos. Además, los electrodos con SAM pueden ya no ser componentes pasivos y convertirse en una fuente de multifuncionalidad, abriendo el camino hacia nuevos conceptos en el diseño de sensores, memorias y puertas lógicas orgánicas.

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Palabras clave

Dispositivos electrónicos, semiconductores inorgánicos, monocapas autoensambladas, transistores orgánicos de efecto de campo, electrodos de oro
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