p (Phys.org) —Os pesquisadores podem ter encontrado um "ponto ideal" para a eletrônica orgânica, fabricando um novo material de nanonetwork misturado com polímero semicondutor 2D que atinge simultaneamente excelente mobilidade de carga, alta flexibilidade, e quase 100% de transparência óptica - uma combinação de propriedades que até agora tem sido evasiva para materiais semicondutores. De acordo com os pesquisadores, a nanonetwork é a primeira verdadeiramente incolor, material semicondutor dobrável, como demonstrado pela fabricação de transistores de efeito de campo com LEDs integrados. p Os pesquisadores, liderado por Kwanghee Lee, professor do Instituto de Ciência e Tecnologia de Gwangju na Coréia do Sul, publicaram um artigo sobre o novo material no Proceedings of the National Academy of Sciences .

p "Até aqui, não houve nenhum material semicondutor que alcance simultaneamente excelente transparência óptica, alta mobilidade da portadora de carga, e flexibilidade real, "disse o coautor Kilho Yu do Instituto de Ciência e Tecnologia de Gwangju Phys.org . "Óxidos de metal, como ZnO e IGZO, têm excelente transparência e alta mobilidade, mas eles são frágeis e apresentam pouca mobilidade se não tratados com alta temperatura (> 200 ° C) processos, que não são desejáveis ​​para fabricação em substratos flexíveis. Os polímeros semicondutores gerais são flexíveis, mas apresentam pouca mobilidade sem processos complexos e não são muito transparentes devido ao seu alto coeficiente de absorção óptica. "

p A nova mistura de polímero consiste em cerca de 15% de polímero semicondutor denominado DPP2T integrado em uma matriz de poliestireno inerte. Os dois tipos de polímeros não se misturam uniformemente, mas, em vez disso, o DPP2T forma uma nano-rede semelhante a uma teia por meio da matriz inerte, criando altamente ordenado, vias de carga continuamente conectadas para transporte rápido de carga.

p Até aqui, a transparência tem sido particularmente desafiadora em polímeros semicondutores por causa de sua alta absorção de luz inerentemente na faixa visível. DPP2T pertence a uma nova classe de polímeros semicondutores em que o pico de absorção de luz é desviado do vermelho para a faixa do infravermelho próximo, portanto, ele absorve muito menos luz na faixa visível e tem maior transparência óptica.

p Contudo, O DPP2T por si só ainda apresenta uma tonalidade esverdeada. Somente misturando o DPP2T com a matriz de poliestireno os pesquisadores poderiam fabricar um material que é quase perfeitamente transparente em toda a faixa visível.

p Na analise final, os pesquisadores mostraram que os materiais individuais na mistura de polímero não podem atingir todas as três propriedades desejadas por conta própria, mas apenas quando misturados.

p Para demonstrar, os pesquisadores fabricaram protótipos de incolores, transistores de efeito de campo dobráveis ​​integrados em cima de incolores, díodos emissores de luz dobráveis. Os dispositivos podem suportar 1, 000 ciclos de dobra sem degradação severa do desempenho.

p "O semicondutor nanonetwork pode ser feito com muita facilidade e é processável em solução, e não precisa de tratamento térmico ou qualquer outro processo complexo, "Disse Yu." Ele simultaneamente atinge excelentes características para futuro transparente, aplicações eletrônicas deformáveis. A aplicabilidade do semicondutor nanonetwork foi comprovada pela unidade de fabricação do protótipo de dispositivos integrados FET / OLED. No papel, também mostramos um novo paradigma para alcançar o transporte fácil de carga em polímeros semicondutores, que enfatiza a importância de caminhos de carga limpos ao longo da estrutura do polímero, em vez do grau de cristalinidade do polímero. "

p Os pesquisadores esperam que os resultados abram caminho para o desenvolvimento de uma ampla variedade de aplicações, como os eletrônicos flexíveis "transparentes" de última geração e dispositivos médicos que podem ser fixados na pele.

p "Atualmente, estamos investigando o intrigante mecanismo de transporte de carga do semicondutor nanonetwork usando várias ferramentas experimentais e modelagem, "Yu disse." Além disso, estamos aplicando este semicondutor nanonetwork em várias aplicações eletrônicas, a fim de torná-lo uma plataforma de tecnologia para eletrônicos deformáveis ​​e transparentes. " p © 2017 Phys.org