Un team di ricercatori guidato dal professor Young S. Park del Dipartimento di Chimica dell'UNIST ha ottenuto un risultato significativo nel campo dei semiconduttori organici. Il loro successo nella sintesi e caratterizzazione di una nuova molecola chiamata "antracene BNBN" ha aperto nuove possibilità per lo sviluppo di dispositivi elettronici avanzati.
L'articolo è pubblicato sulla rivista Angewandte Chemie International Edition .
I semiconduttori organici svolgono un ruolo cruciale nel migliorare il movimento e le proprietà luminose degli elettroni nei dispositivi elettronici organici centrati sul carbonio. La ricerca del team si è concentrata sul miglioramento della diversità chimica di questi semiconduttori sostituendo i legami carbonio-carbonio (C−C) con legami isoelettronici boro-azoto (B−N). Questa sostituzione consente una modulazione precisa delle proprietà elettroniche senza cambiamenti strutturali significativi.
I ricercatori hanno sintetizzato con successo il derivato dell'antracene BNBN, che contiene un'unità BNBN continua formata convertendo l'unità BOBN sul bordo a zigzag. Rispetto ai derivati convenzionali dell'antracene composti esclusivamente da carbonio, l'antracene BNBN ha mostrato variazioni significative nella lunghezza del legame C−C e un gap energetico tra l'orbitale molecolare più occupato e l'orbitale molecolare più basso non occupato.
Oltre alle sue proprietà uniche, il derivato dell'antracene BNBN ha dimostrato un potenziale promettente per l'applicazione nell'elettronica organica. Quando utilizzato come ospite blu in un diodo organico a emissione di luce (OLED), l'antracene BOBN ha mostrato una tensione di pilotaggio notevolmente bassa di 3,1 V, insieme a una maggiore efficienza in termini di utilizzo della corrente, efficienza energetica ed emissione di luce.
Il gruppo di ricerca ha ulteriormente confermato le proprietà del derivato dell'antracene BNBN studiandone la struttura cristallina utilizzando un diffrattometro a raggi X. Questa analisi ha rivelato cambiamenti strutturali, come la lunghezza e l'angolo di legame, risultanti dal legame boro-azoto (BN).
"Il nostro studio sull'antracene, un tipo di acene ampiamente riconosciuto come semiconduttore organico, ha gettato le basi per futuri progressi nel campo", ha affermato Songhua Jeong (Programma combinato MS/Ph.D. di Chimica, UNIST), il primo autore di questo studio. "Il legame BN continuo sintetizzato attraverso questa ricerca ha un grande potenziale per applicazioni nei semiconduttori organici."
Il professor Park ha sottolineato l'importanza di questa svolta, affermando:"La sintesi e la caratterizzazione di composti con legami continui boro-azoto (BN) contribuiscono alla ricerca fondamentale in chimica. Fornisce uno strumento prezioso per sintetizzare nuovi composti e controllare le loro proprietà elettroniche".
Ulteriori informazioni: Seonghwa Jeong et al, Aumentare la diversità chimica dei derivati dell'antracene B2N2 introducendo unità multiple continue di boro-azoto, Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI:10.1002/anie.202314148
Informazioni sul giornale: Edizione Internazionale Angewandte Chemie
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