斯科尔科沃科技学院 信用:CC0公共领域 来自CEST斯科勒特能源科技中心和俄罗斯科学院化学物理问题研究所的科学家已经开发出一种制备半导体富勒烯薄膜的新方法
该方法能够在不使用有毒有机溶剂和昂贵的真空技术的情况下制造有机电子器件,从而降低环境风险并使有机电子器件更容易获得
他们的研究结果发表在《材料化学杂志》上
有机电子为制造商提供了其他技术无法想象的独特能力
有机半导体的轻质、灵活和低成本及其定制特性为设计物联网技术、实时健康监测、食品质量控制和许多其他应用的廉价高效设备提供了广阔的机会
然而,对于有机半导体的大规模商业应用有几个障碍,特别是与使用涂层和印刷技术大规模生产有机半导体电子器件相关的环境风险,其中大量有害环境的有毒有机溶剂蒸汽排放到大气中
真空方法对环境友好,但非常耗能,这导致生产成本高得多,并且在能源生产中二氧化碳和其他温室气体的排放量更大
用安全的溶剂如水或醇替代有毒的有机化合物,如氯仿、甲苯或1,2-二氯苯,可能是一个重大突破
一种独特的碳形式,富勒烯C60,由形状类似足球的分子代表,具有丰富的显著性质,特别是作为良好的n型半导体
然而,像许多其他半导体一样,它主要溶于有毒的(通常是氯化的)有机溶剂
早些时候,由斯科特教授帕维尔·特罗申领导的一个研究小组证明,含硫富勒烯衍生物在轻微加热时会分解,产生最初的富勒烯
在他们最近的工作中,研究人员利用这一特性从水溶液中获得富勒烯薄膜
“我们研究的目标是开发一种从水溶液或醇溶液中涂覆富勒烯薄膜的方法
在本文中特别感兴趣的是具有易溶于水的离子(胺或羧酸)基团的含硫富勒烯衍生物
这意味着人们可以使用这些前体化合物的水溶液作为“电子墨水”,并使用现有的印刷和涂布技术将它们施加到基底上,以获得只需要退火就可以获得高质量富勒烯半导体薄膜的薄膜,”该论文的第一作者和斯科尔泰克博士解释说
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学生阿特约姆·诺维科夫
从水溶性前体化合物获得的富勒烯半导体膜用于制造具有高电荷载流子迁移率的有机场效应晶体管和能够检测浓度小于1 ppm的分析物(氨)的气体传感器
本研究获得的结果证明了水溶性前体化合物在有机电子产品的环境友好生产中的巨大潜力
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