Un equipo de investigadores dirigido por el profesor Young S. Park del Departamento de Química de la UNIST ha logrado un avance significativo en el campo de los semiconductores orgánicos. Su exitosa síntesis y caracterización de una nueva molécula llamada "BNBN antraceno" ha abierto nuevas posibilidades para el desarrollo de dispositivos electrónicos avanzados.
El artículo se publica en la revista Angewandte Chemie International Edition. .
Los semiconductores orgánicos desempeñan un papel crucial en la mejora del movimiento y las propiedades luminosas de los electrones en dispositivos electrónicos orgánicos centrados en carbono. La investigación del equipo se centró en mejorar la diversidad química de estos semiconductores reemplazando los enlaces carbono-carbono (C-C) por enlaces isoelectrónicos boro-nitrógeno (B-N). Esta sustitución permite una modulación precisa de las propiedades electrónicas sin cambios estructurales significativos.
Los investigadores sintetizaron con éxito el derivado de antraceno BNBN, que contiene una unidad BNBN continua formada al convertir la unidad BOBN en el borde en zigzag. En comparación con los derivados de antraceno convencionales compuestos únicamente de carbono, el antraceno BNBN exhibió variaciones significativas en la longitud del enlace C-C y una mayor brecha de energía entre los orbitales moleculares ocupados más altos y los orbitales moleculares desocupados más bajos.
Además de sus propiedades únicas, el derivado de antraceno BNBN demostró un potencial prometedor para su aplicación en electrónica orgánica. Cuando se utilizó como anfitrión azul en un diodo emisor de luz orgánico (OLED), el antraceno BOBN exhibió un voltaje de conducción notablemente bajo de 3,1 V, junto con una mayor eficiencia en términos de utilización de corriente, eficiencia energética y emisión de luz.
El equipo de investigación confirmó además las propiedades del derivado de antraceno BNBN estudiando su estructura cristalina utilizando un difractómetro de rayos X. Este análisis reveló cambios estructurales, como la longitud y el ángulo del enlace, resultantes del enlace boro-nitrógeno (BN).
"Nuestro estudio sobre el antraceno, un tipo de aceno ampliamente reconocido como semiconductor orgánico, ha sentado las bases para futuros avances en este campo", dijo Songhua Jeong (Programa combinado de maestría y doctorado en química, UNIST), el primer autor. de este estudio. "El enlace BN continuo sintetizado a través de esta investigación tiene un gran potencial para aplicaciones en semiconductores orgánicos".
El profesor Park enfatizó la importancia de este avance y afirmó:"La síntesis y caracterización de compuestos con enlaces continuos de boro-nitrógeno (BN) contribuyen a la investigación fundamental en química. Proporciona una herramienta valiosa para sintetizar nuevos compuestos y controlar sus propiedades electrónicas".
Más información: Seonghwa Jeong et al, Aumento de la diversidad química de los derivados de antraceno B2N2 mediante la introducción de múltiples unidades continuas de boro y nitrógeno, Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI:10.1002/anie.202314148
Información de la revista: Edición internacional Angewandte Chemie
Proporcionado por el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan
