Organiske halvledere

Brugen af ​​organiske halvledere strækker sig til mange områder af elektronik: de er anvendelige som lysfølsomme materialer til registrering af information, de bruges til fremstilling af sensorer. Enheder lavet på basis af organiske halvledere er modstandsdygtige over for stråling, hvorfor de kan bruges selv i åbent rum og i nukleare teknologier.

Organiske halvledere omfatter faste organiske forbindelser, der oprindeligt har eller erhverver under indflydelse af eksterne faktorer hul eller elektronisk ledningsevne, såvel som en positiv temperaturkoefficient for elektrisk ledningsevne.

Halvledere af denne struktur er karakteriseret ved tilstedeværelsen af ​​konjugerede aromatiske ringe i molekylerne. På grund af excitationen af ​​p-elektroner delokaliseret langs de konjugerede bindinger, dannes strømbærere i organiske halvledere. Desuden falder aktiveringsenergien af ​​disse elektroner med en stigning i antallet af konjugationer i strukturen, og i polymerer kan den nå niveauet af termisk energi.

Egenskaben ved ledningsevne i organiske halvledere er baseret på bevægelsen af ​​ladningsbærere både inden i molekylet og mellem molekyler. Som et resultat har højmolekylære halvledere en modstand på 10 ^ 5 til 10 ^ 9 Ohm * cm ved stuetemperatur og lavmolekylære halvledere - fra 10 ^ 10 til 10 ^ 16 Ohm * cm. Og i modsætning til almindelige halvledere er der ingen udtalt urenhedsledning ved lave temperaturer.

I virkeligheden eksisterer organiske halvledere i form af amorfe eller polykrystallinske pulvere, film og enkeltkrystaller. Halvledere i denne sammenhæng kan være molekylære krystaller og komplekser, organometalliske komplekser samt pigmenter og polymerhalvledere.

Molekylære krystaller er polycykliske aromatiske lavmolekylære krystallinske forbindelser indeholdende aromatiske ringe med et system af konjugerede dobbeltbindinger. Molekylære krystaller omfatter phenanthren, anthracen C14H10, naphthalen C10H8, phthalocyaniner osv.

Organometalliske komplekser omfatter stoffer med lav molekylvægt med et metalatom i midten af ​​molekylet. Disse materialer er polymeriserbare. En fremtrædende repræsentant for det organometalliske kompleks er kobberphthalocyanin.

Molekylære komplekser er lavmolekylære polycykliske forbindelser med intermolekylære elektroniske interaktioner. Ved deres struktur er molekylære komplekser homogene og lagdelte (med p-type og n-type lag). Halogenaromatiske komplekser er kendetegnet ved en homogen struktur og lag, for eksempel anthracenforbindelser med alkalimetaller.

Polymere halvledere er forbindelser, der har udvidede konjugationskæder i makromolekyler og har en kompleks struktur.Jo længere konjugationskæden er, jo højere er stoffets specifikke elektriske ledningsevne.

Pigmenter har halvlederegenskaber: eosin, indigo, radoflavin, trypaflavin, pinacyanol, rhadamin osv. Og fra naturlige pigmenter - caroten, klorofyl osv.