Organik yarı iletkenler
Organik yarı iletkenlerin kullanımı elektroniğin birçok alanına uzanır: bilgi kaydı için ışığa duyarlı malzemeler olarak uygulanabilirler, sensörlerin imalatında kullanılırlar. Organik yarı iletkenler bazında yapılan cihazlar radyasyona dayanıklıdır, bu nedenle açık alanda ve nükleer teknolojilerde bile kullanılabilirler.
Organik yarı iletkenler, başlangıçta dış etkenlerin etkisi altında delik veya elektronik iletkenliğe sahip olan veya bunun yanı sıra pozitif bir elektriksel iletkenlik sıcaklık katsayısına sahip olan katı organik bileşikleri içerir.
Bu yapının yarı iletkenleri, moleküllerde konjuge aromatik halkaların varlığı ile karakterize edilir. Konjuge bağlar boyunca delokalize olan p-elektronlarının uyarılması nedeniyle, organik yarı iletkenlerde akım taşıyıcıları oluşur. Ayrıca bu elektronların aktivasyon enerjisi yapıdaki konjugasyon sayısının artmasıyla azalır ve polimerlerde termal enerji düzeyine ulaşabilir.
Organik yarı iletkenlerde iletkenlik özelliği, yük taşıyıcıların hem molekül içinde hem de moleküller arasında hareketine dayanır. Sonuç olarak, yüksek moleküler ağırlıklı yarı iletkenler, oda sıcaklığında 10 ^ 5 ila 10 ^ 9 Ohm * cm ve düşük moleküler ağırlıklı yarı iletkenler - 10 ^ 10 ila 10 ^ 16 Ohm * cm arasında bir dirence sahiptir. Ve sıradan yarı iletkenlerin aksine, düşük sıcaklıklarda belirgin bir safsızlık iletimi yoktur.
Gerçekte, organik yarı iletkenler amorf veya polikristal tozlar, filmler ve tek kristaller şeklinde bulunur. Bu bağlamda yarı iletkenler, moleküler kristaller ve kompleksler, organometalik kompleksler, ayrıca pigmentler ve polimer yarı iletkenler olabilir.
Moleküler kristaller, konjuge çift bağ sistemi ile aromatik halkalar içeren polisiklik aromatik düşük moleküler ağırlıklı kristalli bileşiklerdir. Moleküler kristaller fenantren, antrasen C14H10, naftalin C10H8, ftalosiyaninler vb. içerir.
Organometalik kompleksler, molekülün merkezinde bir metal atomu bulunan düşük moleküler ağırlıklı maddeleri içerir. Bu malzemeler polimerize edilebilir. Organometalik kompleksin önde gelen bir temsilcisi bakır ftalosiyanindir.
Moleküler kompleksler, moleküller arası elektronik etkileşimlere sahip düşük moleküler ağırlıklı polisiklik bileşiklerdir. Yapıları gereği, moleküler kompleksler homojen ve katmanlıdır (p-tipi ve n-tipi katmanlarla). Halojenaromatik kompleksler, örneğin alkali metalli antrasen bileşikleri gibi homojen bir yapı ve katmanlarla karakterize edilir.
Polimerik yarı iletkenler, makromoleküllerde geniş konjugasyon zincirlerine sahip ve karmaşık bir yapıya sahip bileşiklerdir.Konjugasyon zinciri ne kadar uzun olursa, maddenin özgül elektrik iletkenliği o kadar yüksek olur.
Pigmentler yarı iletken özelliklere sahiptir: eozin, indigo, radoflavin, tripaflavin, pinacyanol, rhadamine, vb. Ve doğal pigmentlerden - karoten, klorofil vb.