El grafeno nuevo material maravilloso tiene propiedades fantásticas, por ejemplo flexibilidad, Transparencia y alta movilidad del portador de carga. Un estudio de un equipo internacional liderado por David Barbero, profesor asistente y líder de grupo en la Universidad de Umeå, muestra que los polímeros semiconductores colocados sobre una capa de grafeno transportan la carga eléctrica de manera más eficiente que cuando se colocan sobre un sustrato de silicio.

"La cristalinidad de los polímeros semiconductores cambia cuando se colocan sobre un sustrato de grafeno en comparación con cuando se colocan sobre silicio, "dice David Barbero. Eso afecta fuertemente las propiedades electrónicas de los materiales. El grafeno mejora el transporte de carga a través de la película de polímero, lo que permite producir dispositivos electrónicos más eficientes, por ejemplo, células solares orgánicas y OLED, diodos emisores de luz orgánicos.

El grafeno es una capa monoatómicamente delgada de átomos de carbono. El grafeno es más fuerte que el acero, pero al mismo tiempo ligero y flexible y puede transportar electrones a la velocidad del rayo. Eso hace que el material sea muy interesante como componente en todo, desde células solares flexibles hasta baterías avanzadas.

En el estudio actual, los científicos utilizaron difracción de rayos X sincrotrón para estudiar cómo se forman los cristales en una película delgada de polímeros semiconductores (plástico) sobre una capa de grafeno. y lo comparó con una película de polímero sobre un sustrato de silicio. La difracción de rayos X se llevó a cabo en el Laboratorio Nacional de Sincrotrones de la Universidad de Stanford, ESTADOS UNIDOS. Las capas de grafeno se produjeron en la Universidad McGill, Canadá, mientras que los polímeros ultrafinos y sus propiedades electrónicas se produjeron y caracterizaron en el laboratorio David Barbero de la Universidad de Umeå, Suecia.

Los resultados, publicado en la revista Materiales funcionales avanzados , muestran que las películas de polímero sobre grafeno dan como resultado un transporte de carga vertical mucho más mejorado en comparación con las películas sobre silicio.

Es más, Un resultado sorprendente de este estudio es que la movilidad del portador de carga de una película de polímero más gruesa (50 nanómetros) fue aproximadamente 50 veces mayor que en el caso de una película de polímero ultrafina (10 nanómetros) depositada sobre grafeno. Un estudio minucioso de la cristalinidad de estas capas reveló que la película ultrafina formaba una laminilla frontal y de borde bien orientada, mientras que una película más gruesa formaba un mosaico de laminillas en diferentes ángulos del sustrato de grafeno. Se cree que los cristalitos formados en diferentes ángulos dan como resultado un transporte de carga vertical y una movilidad del portador de carga más eficientes.

"Estos resultados proporcionan una mejor comprensión de la cristalización de polímeros semiconductores en grafeno y deberían ayudar al diseño de dispositivos orgánicos basados ​​en grafeno más eficientes mediante el control de la cristalinidad de la película semiconductora". "dice David Barbero.