Organiczne oblicze urządzeń elektronicznych
Przez wiele lat półprzewodniki nieorganiczne badano na podstawie ogromnej liczby rozmaitych urządzeń elektronicznych. Wykorzystanie materiałów organicznych jako substytutu dla półprzewodników nieorganicznych dowiodło, że wytwarzanie urządzeń opartych na podobnych zasadach jest możliwe. Jednak konkurowanie ze znanymi odpowiednikami nieorganicznymi będzie wymagało czegoś więcej niż skopiowania mechanizmów podstawowych — konieczne będzie wykorzystanie w pełni zalet struktur molekularnych. To było celem finansowanego przez UE projektu MULTITUDES (Μultifunctional organic electronics through nanoscale controlled bottom-up tailoring of interfaces: An Intra-European fellowship for career development). Projektowanie chemiczne monowarstw samouporządkowanych (SAM) okazało się być skutecznym sposobem na modulowanie głównych właściwości powierzchni i granic faz do zastosowań elektronicznych. W ramach projektu MULTITUDES zbadano współzależność między projektem chemicznym a funkcją roboczą elektrod złotych powlekanych SAM, a także podkreślono znaczenie dostrajania właściwości elektrody w celu optymalizacji wstrzykiwania ładunku do organicznych tranzystorów polowych (OFET). Wykorzystując światłoczułość swoistych cząstek zaabsorbowanych chemicznie, wykazano, że możliwe jest optyczne zmodyfikowanie energii swobodnej elektrod powlekanych SAM. Tego typu zmiany monitorowano zarówno doświadczalnie, jak i metodą obliczeń w dziedzinie chemii kwantowej. Umożliwiły one opracowanie przełączanego optycznie tranzystora. Przy użyciu nowej metody opracowanej w ramach projektu, zgromadzono różne SAM na przylegających elektrodach, umożliwiając niezależne strojenie właściwości elektrody. Przede wszystkim integracja światłoprzełączalnych SAM reagujących na różne długości fali umożliwiła wyprodukowanie tranzystora przełączalnego optycznie dla wielu długości fali. Nowa wiedza na temat formowania się SAM zdobyta w ramach projektu MULTITUDES powinna odegrać ważną rolę w optymalizacji organicznych urządzeń elektronicznych. Ponadto elektrody powlekane SAM można przekształcać z pasywnych komponentów w źródło wielofunkcyjności, otwierając drogę do nowych koncepcji w dziedzinie projektowania organicznych bramek logicznych, pamięci i czujników.
Słowa kluczowe
Urządzenia elektroniczne, półprzewodniki nieorganiczne, monowarstwy samouporządkowane, organiczne tranzystory polowe, złote elektrody
