Organické polovodiče

Využití organických polovodičů zasahuje do mnoha oblastí elektroniky: jsou použitelné jako světlocitlivé materiály pro záznam informací, používají se při výrobě senzorů. Zařízení vyrobená na bázi organických polovodičů jsou odolná vůči záření, a proto je lze použít i v otevřeném vesmíru a v jaderných technologiích.

Organické polovodiče zahrnují pevné organické sloučeniny, které zpočátku mají nebo získávají pod vlivem vnějších faktorů díru nebo elektronickou vodivost, stejně jako kladný teplotní koeficient elektrické vodivosti.

Polovodiče této struktury se vyznačují přítomností konjugovaných aromatických kruhů v molekulách. Vlivem excitace p-elektronů delokalizovaných podél konjugovaných vazeb se v organických polovodičích tvoří proudové nosiče. Aktivační energie těchto elektronů navíc klesá s nárůstem počtu konjugací ve struktuře a u polymerů může dosáhnout úrovně tepelné energie.

Vlastnost vodivosti v organických polovodičích je založena na pohybu nosičů náboje jak uvnitř molekuly, tak mezi molekulami. Výsledkem je, že polovodiče s vysokou molekulovou hmotností mají odpor 10 ^ 5 až 10 ^ 9 Ohm * cm při pokojové teplotě a polovodiče s nízkou molekulovou hmotností - od 10 ^ 10 do 10 ^ 16 Ohm * cm. A na rozdíl od běžných polovodičů nedochází k výraznému vedení nečistot při nízkých teplotách.

Ve skutečnosti existují organické polovodiče ve formě amorfních nebo polykrystalických prášků, filmů a monokrystalů. Polovodiče v tomto kontextu mohou být molekulární krystaly a komplexy, organokovové komplexy, stejně jako pigmenty a polymerní polovodiče.

Molekulární krystaly jsou polycyklické aromatické nízkomolekulární krystalické sloučeniny obsahující aromatické kruhy se systémem konjugovaných dvojných vazeb. Molekulární krystaly zahrnují fenantren, antracen C14H10, naftalen C10H8, ftalocyaniny atd.

Organokovové komplexy zahrnují nízkomolekulární látky s atomem kovu ve středu molekuly. Tyto materiály jsou polymerovatelné. Významným představitelem organokovového komplexu je ftalocyanin mědi.

Molekulární komplexy jsou nízkomolekulární polycyklické sloučeniny s intermolekulárními elektronovými interakcemi. Svou strukturou jsou molekulové komplexy homogenní a vrstevnaté (s vrstvami typu p a n). Halogenaromatické komplexy se vyznačují homogenní strukturou a vrstvami např. anthracenových sloučenin s alkalickými kovy.

Polymerní polovodiče jsou sloučeniny, které mají rozšířené konjugační řetězce v makromolekulách a mají složitou strukturu.Čím delší je konjugační řetězec, tím vyšší je měrná elektrická vodivost látky.

Pigmenty mají polovodičové vlastnosti: eosin, indigo, radoflavin, trypaflavin, pinacyanol, rhadamin atd. A z přírodních pigmentů - karoten, chlorofyl atd.