Il concetto di progettazione del drogaggio molecolare e delle immagini di elettroluminescenza di tre transistor a emissione di luce a colori primari. Credito:Qin Zhengsheng
I transistor organici a emissione di luce (OLET) che combinano la funzione di emissione di luce dei diodi organici a emissione di luce (OLED) e la funzione di modulazione di corrente (e amplificazione del segnale) dei transistor organici ad effetto di campo (OFET) in un unico dispositivo sono componenti promettenti per optoelettronica, tecnologie di visualizzazione intelligente e laser a pompaggio elettrico. Per migliorare queste tecnologie, è fondamentale sviluppare semiconduttori organici emissivi ad alta mobilità con colori sintonizzabili, lo strato attivo centrale per gli OLET. Tuttavia, questa rimane una sfida.
In uno studio pubblicato su Science Advances , il gruppo di ricerca guidato dal Prof. Dong Huanli dell'Istituto di Chimica dell'Accademia Cinese delle Scienze ha sviluppato una serie di semiconduttori organici emissivi, sintonizzabili sul colore, attraverso una strategia di drogaggio molecolare con un semiconduttore organico ad alta mobilità, 2,6-difenilantracene (DPA) come ospite e tetracene (Tc) o pentacene (Pen) come molecole ospiti.
Strutture e dimensioni molecolari ben abbinate, nonché un efficiente trasferimento di energia tra l'ospite e l'ospite, consentono le proprietà di trasporto di carica intrinsecamente elevate con colori sintonizzabili. Semiconduttori organici ad alta mobilità a cinque colori dal blu al rosso, incluso il fatto che la molecola ospite stessa sia preparata con la massima mobilità oltre 2 cm 2 V -1 s -1 e resa quantica di fotoluminescenza (PLQY)> 15,8%.
Gli spettri di fluorescenza dei singoli cristalli drogati molecolari mostrano che il grado di trasferimento di energia aumenta con l'aumentare della concentrazione di drogante. È stato analizzato il grado di trasferimento di energia dei campioni drogati con Pen e il grado di trasferimento di energia è del 53% con una concentrazione di drogante dello 0,5% e del 96% con una concentrazione di drogante del 3%, che è vicino al completo trasferimento di energia.
A causa dell'elevata mobilità e delle proprietà emissive dei cristalli drogati e della struttura del dispositivo dell'elettrodo asimmetrico, i dispositivi OLET drogati molecolari mostrano un'elettroluminescenza forte e spazialmente controllata sia nel canale P che nel canale N. Le eccellenti prestazioni optoelettroniche dei dispositivi OLET a cristallo singolo a drogaggio molecolare sono dimostrate anche dalla loro piccola isteresi e dal rapporto di commutazione della fotocorrente massimo di 5,8 × 10 2 .
Il triangolo di colore ottenuto dai transistor a emissione di luce DPA, Tc 8% e Pen 3% copre il 59% dello standard del National Television System Committee (NTSC) nello spazio colore della Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) 1931, che supera lo Il 45% dello standard NTSC è coperto da alcuni pannelli di visualizzazione commerciali, rendendo così la loro grande promessa per dispositivi e circuiti optoelettronici integrati a colori.
Questa strategia può essere estesa a sistemi di molecole organiche più coniugate con la selezione razionale di molecole ospiti e ospiti ad alta mobilità per prestazioni superiori. + Esplora ulteriormente
