Pusvadītājs iedegas un ģenerē elektrību vienā

Ionic Junction princips dod iespēju elastīgas un lētas diodes un saules baterijas

Shēma savienojumam starp diviem organiskiem pusvadītājiem, antracēna atvasinājumu ar brīvajiem pozitīvajiem joniem un Ruhtenium, kompleksu, kas satur negatīvos jonus. Kad abi ir savienoti, joni izkliedējas visā saskares punktā, radot enerģijas līmeņa atšķirības abās pusēs, kas izraisa virziena elektronu plūsmu, elektro-luminiscenci un fotoelementu reakciju. © Malliara laboratorija / Kornellas universitāte
lasīt skaļi

T-krekli, kas iedegas, saulessargs, kas ražo enerģiju, vai lēti saules kolektori jumta segumam - ja runa ir par Amerikas pētniekiem, tad visi šie pielietojumi nākotnē varētu saskarties ar mums ikdienas dzīvē. Tā kā viņi tagad žurnālā "Science" demonstrēja jauna veida organisko pusvadītāju bloku, no vienas puses, rāda elektroluminiscenci, no otras puses, bet darbojas kā saules baterija.

Pusvadītāji ir materiāli, kuriem ir vai nu elektronu pārsvars (N tips), vai spraugas noteiktos punktos, tā sauktie “caurumi” (P tips). Apvienojot abus pusvadītāju veidus, notiek elektronu apmaiņa, un viss kalpo, piemēram, kā tranzistoru un diožu pamata celtniecības bloks.

{1l}

Džordžs Maljarass, materiālu zinātnes profesors Kornela universitātē Ithakā, Ņujorkā, un viņa līdzstrādnieki tagad ir izveidojuši organisko pusvadītāju vienotību, kas apmainās ne tikai ar brīvajiem elektroniem, bet ar joniem, ar lādētām molekulām. Lai to izdarītu, viņi laminēja divus organiskos slāņus, no kuriem viens satur brīvos pozitīvos jonus, bet otrs - negatīvos jonus. Šīs "pusvadītāju sviestmaizes" augšpusē un apakšā bija pārklāti plāni caurspīdīgu vadītāju slāņi.

Iedegas kontaktpunkts

Divu pusvadītāju slāņu saskares punktā, tāpat kā parastajā pusvadītāju blokā, apmainās ar elektroniem, kad elektrodiem tiek pielikts spriegums. Turklāt jonu lādiņu paralēlā migrācija rada daudz lielāku potenciālu starpību nekā parasti. To stimulējot, molekulas izdala lieko enerģiju kā gaismas daļiņas. Abu pusvadītāju slāņu krustojums sāk spīdēt kā diode. Un otrādi, komponents uzvedas, kad to apstaro ar spēcīgu gaismu. Tad molekulas absorbē gaismas daļiņas un tā vietā izstaro elektronus - elektrība plūst kā saules baterija. displejs

Elastīga un lēta

Divas īpašības padara šo komponentu tik interesantu pētniekiem: No vienas puses, elektroni caur kontaktpunktu iziet caur priekšu vienā virzienā, no otras puses, tos var kontrolēt, pieliekot mērķtiecīgu spriegumu neatkarīgi no tā, vai komponents vada vai ne. Tas padara to piemērotu ne tikai organisko diožu ražošanai, bet arī kā datora atmiņas ierīču bloks.

Un ir vēl viena principa Ionic Iunction principa priekšrocība: tas sastāv no elastīgiem atsevišķiem slāņiem, kurus salīdzinoši viegli var salīmēt, piemēram, ar lieliem veltņiem. Tādējādi būtu iespējama labvēlīga, piemēram, lētu un elastīgu saules bateriju masveida ražošana. "Nākamais solis, " saka Malliaras, ir modificēt pusvadītāju metāla saturu, lai iegūtu efektīvākus materiālus. Ir daudz materiālu, kurus mēs varam izmantot

(Kornela universitāte, 2006. gada 8. septembris - NPO)