В России создали сверхтонкий и прозрачный материал для экранов

Двумерные полупроводники используются при создании сверхтонких электронных устройств, необходимых в сферах сенсорики и интернета вещей. Несмотря на быстрое развитие производства таких материалов, до недавнего времени учёные ничего не знали о 2D-монокристаллах органических полупроводников, которые сочетали бы подвижность носителей заряда и люминесценцию.

Команда российских и немецких исследователей при поддержке РНФ разработала 2D-полупроводник, наделённый этими двумя свойствами. На основе центрального фрагмента, состоящего из ароматических колец, учёные синтезировали новые молекулы. Также фрагмент был модифицирован для увеличения растворимости. Итоговый материал был рассмотрен в помощью нескольких типов микроскопии.

Синтезированные 2D-монокристаллы обладали более высокой подвижностью зарядов, чем в аморфном кремнии — основном материале транзисторов. Также структуры оказались устойчивы к высоким температурам. Наконец, особенно важно то, что учёным удалось изобрести первый 2D-светотранзистор на основе нового материала.

«Исследование показало, что высокая подвижность носителей заряда и ярко выраженные люминесцентные свойства могут быть объединены в одном органическом 2D-кристалле. За счет своих свойств созданный материал перспективен для оптоэлектроники нового поколения, а на его основе можно разработать ультратонкие источники света высокой яркости и различные сенсоры», — комментирует руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Дмитрий Паращук, доктор физико-математических наук, профессор МГУ и ведущий научный сотрудник ИСПМ РАН.

Фото: Fedorenko et al. / Adv. Electron. Mater., 2022