Органические полупроводники

Органические полупроводники — твёрдые органические вещества, которые имеют (или приобретают под влиянием внешних воздействий) электронную или дырочную проводимости.

Свойства

К органическим полупроводникам относятся органические красители (например, метиленовый голубой, фталоцианины), ароматические соединения (нафталин, антрацен, виолантрен и др.), полимеры с сопряжёнными связями, некоторые природные пигменты (хлорофилл, бета-каротин и др.), молекулярные комплексы с переносом заряда, а также ион-радикальные соли. Органические полупроводники существуют в виде монокристаллов, поликристаллических или аморфных порошков и плёнок.

Существует несколько особенностей органических полупроводников, которые определяются молекулярным характером их структуры и слабым межмолекулярным взаимодействием:

• поглощение света вызывает возбуждение молекул, которое может мигрировать по кристаллу в виде экситонов;
• образование носителей тока под действием света связано с распадом экситонов на поверхности кристалла, дефектах его структуры, примесях, при взаимодействии экситонов друг с другом, а также с автоионизацией высоко возбуждённых молекул;
• зоны проводимости узки (~0,1 эВ), подвижность носителей тока, как правило, мала — порядка 1 см²/(В·с);
• наряду с зонным механизмом электропроводности осуществляется прыжковый механизм. В кристаллах ион-радикальных солей межмолекулярное взаимодействие сильно анизотропно, что приводит к высокой анизотропии оптических и электрических свойств и позволяет рассматривать этот класс как квазиодномерные системы.

Применение

• Как светочувствительные материалы для ПЗС и фотоэлементов.
• Высокая стойкость к радиационному облучению некоторых органических полупроводников, делает возможным их использование в космосе.
• Создание транзисторов и датчиков, а также других полупроводниковых приборов.
• С ними связана перспектива создания сверхпроводников с высокой критической температурой.
• OLED-телевизоры, OLED-мониторы, OLED-дисплеи, OLED-панели.

Исследование органических полупроводников важно для понимания процессов преобразования и переноса энергии в сложных физико-химических системах и в особенности в биологических тканях.

Некоторые органические полупроводники

• Тетрацен
• Пентацен
• Акридон
• Перинон
• Флавантрон
• Индантрон
• Индол
• Alq3

См. также

• Полимеры
• Полупроводник
• Фотоэлемент
• Органический светодиод

Литература

• Горюнова Н. А. Органические полупроводники. — М., 1968.
• Дулов А., Слинкин А. Органические полупроводники. Полимеры с сопряженными связями. — М.: Наука, 1970. — 128 с.
• Каргин В. А. Органические полупроводники. - М., Наука, 1968. - 547 с.

Ссылки

• Я. А. Угай, В. З. Анохин о полупроводникаx и органических полупроводниках в частности (предпоследний абзац)
• А. Н. Фрумкин, Б. Э. Давыдов о современном состоянии исследований органических полупроводников.