Inzicht in elektronische – ionische interacties voor hoogwaardige en stabiele organische elektrochemische transistoren (R-12629)

Polymere halfgeleiders die zowel elektrisch als ionisch transport ondersteunen, worden benut in organische elektrochemische transistoren (OECTs), waar ionenmigratie in het halfgeleiderkanaal resulteert in een wijziging van de elektrische geleidbaarheid. Materialen voor OECTs moeten daarom een efficiënte introductie van mobiele ladingsdragers door de ionen toelaten en een hoge mobiliteit van elektronische ladingsdragers vertonen. Bovendien moeten nevenreacties worden vermeden, omdat deze kunnen leiden tot degradatie. Aangezien deze kritische elektronische en ionische interacties binnen het halfgeleidende polymeerkanaal momenteel slecht worden begrepen, is het doel van dit project om structuureigenschaps relaties op te stellen voor polymeren met gemengde ionische/elektronische geleiding en om deze inzichten te gebruiken om een nieuwe generatie van OECT-materialen te ontwikkelen. Specifieke materiaalsynthese en karakterisering worden gecombineerd met spectroscopie over een indrukwekkend scala aan tijdsvensters, waardoor we de nanoseconde- tot seconde-processen die de werking van de OECT regelen, evenals de degradatiemechanismen op een tijdschaal van uren tot dagen, in detail kunnen volgen. Het project behandelt belangrijke wetenschappelijke uitdagingen, zoals het begrijpen van elektronenoverdracht, grensvlakprocessen en ion-elektroninteracties, waarbij het verder reikt dan het domein van de organische elektronica en een brede impact heeft op materiaalkunde en elektronica.

Trefwoorden:elektro-chemische transistoren, ladingsoverdracht, organische elektronica, spectroscopie

Disciplines:Elektronische (transport)eigenschappen, Halfgeleiders en semimetalen, Zachte gecondenseerde materie, Spectroscopische methoden, Organische chemische synthese