Per una nuova generazione di dispositivi optoelettronici
Al giorno d'oggi i semiconduttori inorganici sono quelli più usati per la fabbricazione di dispositivi optoelettronici, ma i costi di produzione sono aumentati dalla complicazione dei metodi di processo. In alternativa, i semiconduttori organici come i polimeri coniugati sono più facili da fabbricare; le loro applicazioni però sono limitate perché la loro qualità di corrente è insoddisfacente. Per rispondere a questo bisogno, il progetto DISCEL ha ampiamente studiato i materiali cristallini liquidi discotici funzionali allo scopo di sostituire i polimeri coniugati. I materiali cristallini liquidi sono stati giudicati i semiconduttori organici autoassemblanti che offrivano le migliori prestazioni. Il progetto ha lavorato non solo alla sintesi ed all'ottimizzazione delle condizioni di processo, ma anche alla determinazione dei parametri fisici chiave. Dopo avere eseguito test di conduttività delle microonde risolta nel tempo con radiolisi a impulsi in materiali di tipo sia p che n, si è visto che la maggior parte dei materiali usati mostrano un'alta mobilità del portatore di carica. E, a temperatura ambiente, i derivati dell'exabenzocoronene (HBC) supportano un rapido trasporto della carica. Diversamente da quanto si credeva prima, è risultato che la chiralità delle catene alchiliche laterali non incideva positivamente sulla mobilità in modo chiaro, ma la purezza sì. Rispetto al tipo p, i componenti del tipo n hanno mostrato mobilità più basse per gli HBC. La separazione della carica fotoindotta è stata anche misurata su film sottili rivestiti a rotazione di miscele di un derivato di perilenediimide (PEDI) e di due differenti HBC usando conduttività di microonde risolta nel tempo con fotolisi a lampo. A lunghezze d'onda lunghe, in cui l'assorbimento avviene in regioni miste in cui HBC e PEDI sono a stretto contatto, avviene la separazione della carica fotoindotta. Quanto più alta è l'intensità della luce per la separazione della carica diretta fotoindotta, tanto più bassa è l'efficienza della separazione della carica. Il progetto DISCEL ha anche fabbricato e valutato tre generi diversi di dispositivi elettronici usando semiconduttori cristallini liquidi discotici. Il primo comporta diodi fotovoltaici (PVD) che possono essere usati per celle solari, tra cui caricabatteria per dispositivi senza fili o pannelli flessibili per l'edilizia e le serre. Il secondo sono LED (light emitting diodes) destinati a display di piccole e grandi dimensioni. Il terzo è un FET (field effect transistor) che può trovare applicazione nei microchip usa e getta per i mercati dell'elettronica di consumo e dell'industria delle cure sanitarie.
