Esquemas de dispositivos. a - Sección transversal esquemática del dispositivo. b - Funcionamiento del transistor de electrones calientes. Los electrones se inyectan aplicando un sesgo de base de emisor negativo, y detectado en el semiconductor molecular. Estos electrones están fuera de equilibrio con los electrones térmicos en la base, lo que no puede describirse con una temperatura mayor. Las mediciones se pueden realizar sin o con polarización de la base del colector aplicada externamente. Crédito:Frank Ortmann
Físicos del Research Cluster Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed) de TU Dresden, junto con investigadores de España, Bélgica y Alemania, Pudieron mostrar en un estudio cómo se comportan los electrones en su inyección en películas semiconductoras orgánicas. Las simulaciones y los experimentos identificaron claramente diferentes regímenes de transporte. El estudio fue publicado ahora en Comunicaciones de la naturaleza .
Los procesos de transferencia de carga juegan un papel fundamental en todos los dispositivos electrónicos y optoelectrónicos. Para dispositivos basados en tecnología orgánica de película delgada, estos incluyen la inyección de los portadores de carga a través de los contactos metálicos y el transporte de carga en la propia película orgánica. Los procesos de inyección en los contactos son de particular interés aquí porque las resistencias de contacto en las interfaces deben minimizarse para una eficiencia óptima del dispositivo. Sin embargo, tales interfaces internas son de difícil acceso y, por lo tanto, aún no se entienden muy bien.
El equipo del líder del grupo de investigación de cfaed, Frank Ortmann (Grupo de Nanoelectrónica Computacional), junto con investigadores de España, Bélgica y Alemania, ahora ha demostrado en un estudio que el mecanismo de transporte electrónico cuando se inyecta en una película orgánica puede describirse mediante el llamado modelo de salto de Marcus conocido por la química física. El modelo fue desarrollado por el químico estadounidense Rudolph Arthur Marcus. Las investigaciones teóricas y experimentales comparativas identificaron inequívocamente los regímenes de transporte predichos en la teoría de Marcus. "Las predicciones derivadas por R.A. Marcus en el contexto de la síntesis química en la década de 1950, en particular, el llamado 'régimen de Marcus invertido', Sólo pudo confirmarse muchas décadas después mediante experimentos sistemáticos sobre reacciones químicas. Por sus importantes aportes teóricos, REAL ACADEMIA DE BELLAS ARTES. Marcus recibió el Premio Nobel de Química en 1992 ", dice Ortmann.
"Ahora, la observación de la 'Región de Marco Invertido', en el que un voltaje más alto genera una corriente más baja, tuvo éxito por primera vez en un transistor orgánico, en el que la tensión de inyección se puede controlar activamente ", Ortmann continúa. Esto conduce a una mejor comprensión de los dispositivos orgánicos electrónicos y optoelectrónicos en general.
