Los transistores orgánicos emisores de luz (OLET) que combinan la función de emisión de luz de los diodos orgánicos emisores de luz (OLED) y la función de modulación de corriente (y amplificación de señal) de los transistores orgánicos de efecto de campo (OFET) en un solo dispositivo son componentes prometedores para optoelectrónica, tecnologías de visualización inteligente y láseres bombeados eléctricamente. Para mejorar estas tecnologías, es fundamental desarrollar semiconductores orgánicos emisivos de alta movilidad con colores ajustables, la capa activa central de los OLET. Sin embargo, esto sigue siendo un desafío.

En un estudio publicado en Science Advances , el grupo de investigación dirigido por el Prof. Dong Huanli del Instituto de Química de la Academia de Ciencias de China desarrolló una serie de semiconductores orgánicos emisivos, de alta movilidad, ajustables en color a través de una estrategia de dopaje molecular con un semiconductor orgánico de alta movilidad, 2,6-difenilantraceno (DPA) como huésped y tetraceno (Tc) o pentaceno (Pen) como moléculas huésped.

Las estructuras y tamaños moleculares bien combinados, así como la transferencia de energía eficiente entre el anfitrión y el huésped, permiten las propiedades de transporte de carga intrínsecamente altas con colores sintonizables. Semiconductores orgánicos de alta movilidad de cinco colores, de azul a rojo, incluido el hecho de que la propia molécula huésped se prepara con la movilidad más alta de más de 2 cm ² V ^-1 s ^-1 y rendimiento cuántico de fotoluminiscencia (PLQY)> 15,8 %.

Los espectros de fluorescencia de monocristales dopados molecularmente muestran que el grado de transferencia de energía aumenta con el aumento de la concentración de dopado. Se analizó el grado de transferencia de energía de las muestras dopadas con Pen, y el grado de transferencia de energía es del 53 % con una concentración de dopaje del 0,5 % y del 96 % con una concentración de dopaje del 3 %, que está cerca de la transferencia de energía completa.

Debido a la alta movilidad y las propiedades emisivas de los cristales dopados y la estructura del dispositivo de electrodo asimétrico, los dispositivos OLET dopados molecularmente exhiben una electroluminiscencia fuerte y espacialmente controlada tanto en el canal P como en el canal N. El excelente rendimiento optoelectrónico de los dispositivos OLET monocristalinos dopados molecularmente también se demuestra por su pequeña histéresis y su máxima relación de conmutación de fotocorriente de 5,8 × 10 ² .

El triángulo de color logrado por los transistores emisores de luz DPA, Tc 8 % y Pen 3 % cubre el 59 % del estándar del Comité Nacional del Sistema de Televisión (NTSC) en el espacio de color de la Comisión Internacional de l'Eclairage (CIE) de 1931, que supera el El 45 % del estándar NTSC está cubierto por algunos paneles de visualización comerciales, lo que representa una gran promesa para dispositivos y circuitos optoelectrónicos integrados a todo color.

Esta estrategia se puede extender a más sistemas de moléculas orgánicas conjugadas con la selección racional de moléculas huésped y huésped de alta movilidad para rendimientos superiores. + Explora más

Conversión del calor corporal en electricidad:un paso más hacia la termoeléctrica orgánica de alto rendimiento