Transistores orgânicos emissores de luz (OLETs) combinando a função de emissão de luz de diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs) e a função de modulação de corrente (e amplificação de sinal) de transistores orgânicos de efeito de campo (OFETs) em um único dispositivo são componentes promissores para optoeletrônica, tecnologias de exibição inteligente e lasers eletricamente bombeados. Para melhorar essas tecnologias, é crucial desenvolver semicondutores orgânicos emissivos de alta mobilidade com cores ajustáveis, a camada ativa principal para OLETs. No entanto, isso continua sendo um desafio.
Em um estudo publicado na revista Science Advances , o grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Dong Huanli do Instituto de Química da Academia Chinesa de Ciências desenvolveu uma série de semicondutores orgânicos de alta mobilidade, emissivos e ajustáveis ​​por cor por meio de uma estratégia de doping molecular com um semicondutor orgânico de alta mobilidade, 2,6-difenilantraceno (DPA) como hospedeiro e tetraceno (Tc) ou pentaceno (Pen) como moléculas hóspedes.

Estruturas e tamanhos moleculares bem combinados, bem como a transferência eficiente de energia entre o hospedeiro e o hóspede, permitem as propriedades de transporte de carga intrinsecamente altas com cores ajustáveis. Semicondutores orgânicos de alta mobilidade de cinco cores de azul a vermelho, incluindo que a própria molécula hospedeira é preparada com a maior mobilidade acima de 2 cm ² V ^-1 s ^-1 e rendimento quântico de fotoluminescência (PLQY)> 15,8%.

Os espectros de fluorescência de monocristais dopados moleculares mostram que o grau de transferência de energia aumenta com o aumento da concentração de dopagem. O grau de transferência de energia das amostras dopadas com Pen foi analisado, e o grau de transferência de energia é de 53% em concentração de dopagem de 0,5% e 96% em concentração de dopagem de 3%, que está próximo da transferência de energia completa.

Devido à alta mobilidade e propriedades emissivas dos cristais dopados e à estrutura assimétrica do dispositivo de eletrodo, os dispositivos OLETs dopados moleculares exibem eletroluminescência forte e espacialmente controlada tanto no canal P quanto no canal N. O excelente desempenho optoeletrônico dos dispositivos OLETs de cristal único dopado molecular também é demonstrado por sua pequena histerese e relação máxima de comutação de fotocorrente de 5,8 × 10 ² .

O triângulo de cores obtido pelos transistores emissores de luz DPA, Tc 8% e Pen 3% cobre 59% do padrão do National Television System Committee (NTSC) no espaço de cores Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) 1931, que excede o 45% do padrão NTSC coberto por alguns painéis de exibição comerciais, tornando assim sua grande promessa para dispositivos e circuitos optoeletrônicos coloridos integrados.

Essa estratégia pode ser estendida para sistemas de moléculas orgânicas mais conjugadas com a seleção racional de moléculas hospedeiras e hospedeiras de alta mobilidade para desempenhos superiores. + Explorar mais

Conversão de calor corporal em eletricidade:um passo mais perto de termoelétricas orgânicas de alto desempenho