Semi-conducteurs organiques

L'utilisation des semi-conducteurs organiques s'étend à de nombreux domaines de l'électronique : ils sont applicables comme matériaux photosensibles pour l'enregistrement d'informations, ils sont utilisés dans la fabrication de capteurs. Les dispositifs fabriqués à base de semi-conducteurs organiques sont résistants aux radiations, c'est pourquoi ils peuvent être utilisés même en espace ouvert et dans les technologies nucléaires.

Les semi-conducteurs organiques comprennent des composés organiques solides qui ont initialement ou acquièrent sous l'influence de facteurs externes un trou ou une conductivité électronique, ainsi qu'un coefficient de température positif de conductivité électrique.

Les semi-conducteurs de cette structure se caractérisent par la présence de cycles aromatiques conjugués dans les molécules. Du fait de l'excitation des électrons p délocalisés le long des liaisons conjuguées, des porteurs de courant se forment dans les semi-conducteurs organiques. De plus, l'énergie d'activation de ces électrons diminue avec l'augmentation du nombre de conjugaisons dans la structure et, dans les polymères, elle peut atteindre le niveau d'énergie thermique.

La propriété de conductivité dans les semi-conducteurs organiques est basée sur le mouvement des porteurs de charge à la fois au sein de la molécule et entre les molécules. En conséquence, les semi-conducteurs de poids moléculaire élevé ont une résistance de 10 ^ 5 à 10 ^ 9 Ohm * cm à température ambiante, et les semi-conducteurs de faible poids moléculaire - de 10 ^ 10 à 10 ^ 16 Ohm * cm. Et contrairement aux semi-conducteurs ordinaires, il n'y a pas de conduction d'impureté prononcée à basse température.

En réalité, les semi-conducteurs organiques existent sous forme de poudres amorphes ou polycristallines, de films et de monocristaux. Les semi-conducteurs dans ce contexte peuvent être des cristaux et des complexes moléculaires, des complexes organométalliques, ainsi que des pigments et des semi-conducteurs polymères.

Les cristaux moléculaires sont des composés cristallins aromatiques polycycliques de faible poids moléculaire contenant des cycles aromatiques avec un système de doubles liaisons conjuguées. Les cristaux moléculaires comprennent le phénanthrène, l'anthracène C14H10, le naphtalène C10H8, les phtalocyanines, etc.

Les complexes organométalliques comprennent des substances de faible poids moléculaire avec un atome de métal au centre de la molécule. Ces matériaux sont polymérisables. Un représentant éminent du complexe organométallique est la phtalocyanine de cuivre.

Les complexes moléculaires sont des composés polycycliques de faible poids moléculaire avec des interactions électroniques intermoléculaires. De par leur structure, les complexes moléculaires sont homogènes et stratifiés (avec des couches de type p et de type n). Les complexes halogénaromatiques sont caractérisés par une structure homogène et des couches, par exemple, des composés anthracéniques avec des métaux alcalins.

Les semi-conducteurs polymères sont des composés qui ont des chaînes de conjugaison étendues dans des macromolécules et ont une structure complexe.Plus la chaîne de conjugaison est longue, plus la conductivité électrique spécifique de la substance est élevée.

Les pigments ont des propriétés semi-conductrices : éosine, indigo, radoflavine, trypaflavine, pinacyanol, rhadamine, etc. Et à partir de pigments naturels - carotène, chlorophylle, etc.