p Esta pesquisa é liderada pelo Prof. Yunqi Liu (Instituto de Química da Academia Chinesa de Ciências) e pelo Prof. Yunlong Guo (Instituto de Química da Academia Chinesa de Ciências). Semicondutores poliméricos ambipolares têm amplas aplicações em dispositivos eletrônicos, como transistores de efeito de campo orgânico (OFETs), circuitos lógicos, e transistores emissores de luz orgânicos (OLETs). Embora alguns polímeros ambipolares de alto desempenho tenham sido desenvolvidos, seus dispositivos optoeletrônicos são geralmente processados ​​a partir de solventes clorados tóxicos. Para alcançar as aplicações comerciais de dispositivos eletrônicos orgânicos, os polímeros devem ser processados ​​a partir de solventes não clorados. Contudo, a maioria dos polímeros semicondutores é dificilmente solúvel em solventes não clorados. p A equipe procurou desenvolver polímeros ambipolares de alto desempenho que podem ser processados ​​a partir de solventes não clorados. Eles pensaram que diminuir os pesos moleculares dos polímeros pode ser uma forma eficaz de melhorar a solubilidade dos polímeros em solventes não clorados. Com base nesta ideia, eles sintetizaram um polímero à base de isoíndigo (PITTI-BT) projetando um monômero com uma grande massa molar. O monômero tem uma grande massa molar de 2203 g / mol, o que pode desacelerar a taxa de reação de polimerização e diminuir o peso molecular do polímero. Como resultado, PITTI-BT mostrou um baixo M _n de 18,3 kDa e era altamente solúvel em solvente clorado (o-diclorobenzeno) e solvente não clorado (p-xileno).

p Além disso, a fim de melhorar o desempenho dos dispositivos OFET, eles tentaram explorar a possibilidade de alinhamento de polímeros com base em PITTI-BT usando um método simples de revestimento por rotação descentrado (SC). Os espectros de absorção de UV-vis indicaram que PITTI-BT pode formar pré-agregação em soluções de p-xileno e o-diclorobenzeno, o que foi favorável para a formação de filmes poliméricos alinhados no estado sólido. Conforme evidenciado por microscopia de força atômica (AFM), filmes revestidos por rotação descentrados de solução de o-diclorobenzeno e p-xileno alcançaram um alinhamento bem alinhado. Finalmente, os pesquisadores fabricaram dispositivos OFET de p-xileno usando um método SC fora do centro. Os dispositivos alcançaram desempenho ambipolar recorde com mobilidades de buracos e elétrons de 3,06 e 2,81 cm ² V ^-1 s ^-1 , respectivamente. Em contraste, os dispositivos usando um método SC centralizado tradicional mostraram apenas mobilidades de buraco e elétron de 1,51 e 1,31 cm ² V ^-1 s ^-1 , respectivamente. A combinação de solventes não clorados e um bom processo de alinhamento fornece uma abordagem eficaz e ecológica para obter transistores ambipolares de alto desempenho.

p A pesquisa foi publicada em National Science Review .