将能量水平设置得太高以捕获电子

设计新的半导体聚合物可以克服由“电荷陷阱”引起的低效率。

Hazem Zohny

鸣叫

塑料半导体提供廉价，大规模生产的电子产品的前景，如聚合物发光二极管(LED)和太阳能电池。然而，在实践中，被称为“电荷陷阱”的电子现象，其中电子被捕获在材料的电子电路中，正在降低器件的效率并限制技术。

一个国际研究小组研究了这些陷阱，提出了设计无陷阱塑料电子设备的理论框架，并在Nature Materials上发表了他们的结果。

他们比较了九种不同的塑料聚合物，发现在所有研究的材料中，陷阱的分布及其能级相似。这种相似性可以预测不同塑料半导体中的电子电流。

研究人员进行的量子化学计算表明，这些能量水平反映了水合氧复合物引起陷阱时的预期。先前的研究表明，陷阱是由聚合物链中的扭结或材料中的杂质引起的。研究人员补充说，这种水合氧复合物在制造过程中很容易污染聚合物半导体。

通过进一步研究，这些发现可能有助于化学家设计半导体聚合物，其中陷阱的能级设定高于流过材料的电子能级。这将允许电子不受阻碍地流动，从而最大化电流并提高包括半导体聚合物的器件的效率。

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