Eletrônica

Eletrônica de plástico fica 1.000 vezes melhor

Componentes eletrônicos de plástico ficam 1.000 vezes melhores
Cadeias poliméricas alinhadas verticalmente melhoraram os semicondutores orgânicos em 1.000 vezes.[Imagem: Umea University]

Semicondutores orgânicos

Os polímeros semicondutores, ou semicondutores orgânicos, ficaram ainda melhores - 1.000 vezes melhores.

Agora eles ganharam a capacidade de transportar cargas elétricas na vertical, e não apenas ao longo das cadeias poliméricas centrais - de forma mais simples, a eletricidade flui pelo interior do plástico inteiro.

Os semicondutores orgânicos estão na base das telas mais modernas, feitas de OLEDs - ou LEDs orgânicos - e serão essenciais em tecnologias emergentes, como as telas e aparelhos flexíveis e da eletrônica de vestir, e de uma multiplicidade de aparelhos de baixo consumo de energia.

Vasyl Skrypnychuk e seus colegas da Universidade de Umea, na Suécia, descobriram um modo de alinhar verticalmente as cadeias poliméricas, o que multiplicou por várias ordens de grandeza a quantidade de cargas que consegue fluir pelo material, além de dispensar a dopagem, a adição de elementos estranhos à cadeia polimérica.

"O transporte de cargas elétricas é grandemente otimizado somente pelo controle da cadeia polimérica e da orientação dos cristalitos dentro do filme. A mobilidade medida foi aproximadamente mil vezes maior do que o que já havia sido conseguido no mesmo semicondutor orgânico," disse o professor David Barbero, coordenador da equipe.

Quais os benefícios?

E como isto poderá afetar o campo da eletrônica orgânica?

"Acreditamos que estes resultados terão impacto na área das células solares de polímeros e fotodiodos orgânicos, onde as cargas são transportadas verticalmente no dispositivo. Dispositivos de base orgânica têm sido tradicionalmente mais lentos e menos eficientes do que os inorgânicos (por exemplo, feitos de silício), em parte devido à baixa mobilidade das cargas nos semicondutores orgânicos.

"Tipicamente, os semicondutores de plástico, que são apenas semicristalinos, têm mobilidades de cargas positivas cerca de 10.000 vezes menores do que o silício dopado, que é usado nos dispositivos eletrônicos. Agora nós demonstramos que é possível obter uma mobilidade muito maior e muito mais perto da do silício, controlando o alinhamento da cadeia vertical, e sem dopagem," resumiu o professor Barbero.

Bibliografia:

Ultrahigh Mobility in an Organic Semiconductor by Vertical Chain Alignment
Vasyl Skrypnychuk, Gert-Jan A. H. Wetzelaer, Pavlo I. Gordiichuk, Stefan C. B. Mannsfeld, Andreas Herrmann, Michael F. Toney, David R. Barbero
Advanced Materials
Vol.: Published online
DOI: 10.1002/adma.201503422




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