Japonya’daki Gelişmiş Endüstriyel Bilim ve Teknoloji (AIST) enstitüsündeki araştırmacılar, bir kahve bileşiği kullanımının yarı iletken bileşenlerdeki akım akışını 100 kata kadar artırabileceğini söylüyor. Spesifik olarak, bir elektrotun yüzeyindeki ince bir kafeik asit tabakası, çalışmalarına göre bir organik yarı iletken cihazdan büyük ölçüde geliştirilmiş bir akım akışını kolaylaştırdı.
Akım akışındaki bu olağanüstü gelişmenin arkasındaki bilim şu şekilde açıklanmaktadır: AIST blogu. Tsukuba tesisinde yürütülen araştırmaya ilişkin bir rapor, elektrot üzerindeki kafeik asidin etkisinin, bileşenin yüzeyindeki moleküllerin kendiliğinden sıralanmasına neden olarak akım akışına karşı direnci azalttığını söylüyor. Dolayısıyla akım akışına 100x destek.
Bilim adamları, bu keşfin organik ışık yayan diyotlar (OLED’ler) ve organik güneş pilleri (OPV’ler) gibi gelecekteki organik yarı iletken cihazların geliştirilmesinde faydalı olacağını söylüyor. Keşfin sürdürülebilirliği teşvik etmede özellikle değerli olacağı iddia ediliyor. Bitkilerden elde edilen ince bir kafeik asit tabakasının uygulanması sayesinde çevre dostu olmayan veya sürdürülemez kimyasal kaynakların kullanımı azaltılabilir veya önlenebilir.
Şu anda, organik yarı iletken üreticileri, elektrot modifikasyon katmanı rolünde çevre için sorunlu niteliklere sahip malzemeler kullanıyor. Bu katman için bir seçenek olan Pedot:PSS adlı bir polimer, çevre kirliliği ile ilgili endişeleri artırıyor. Bir alternatif olan bir Molibden trioksit malzemesi, az bulunan bir metalik elementin oksitini kullanır.
AIST araştırmacıları, kafeik asit ve altın, gümüş, bakır, demir, indiyum kalay oksit (ITO) ve doğal oksit tabakalı silikon dahil çeşitli elektrot malzemeleri kullanarak testler gerçekleştirdi. Tabloda, kafeik asit tedavisinden sonra elektrot iş fonksiyonunun 0,5 eV kadar arttığını görebilirsiniz. Araştırmacıların, ince kafeik asit filminin organik yarı iletken ince filmlerin üretiminde kullanılan organik çözücülerde çözünmediğini, dolayısıyla bu amaç için son derece uygun olduğunu söylediğine dikkat edin.
Şimdiye kadar çok iyi, ama sonra ne olacak? AIST’deki araştırmacılar, bu elektrot modifikasyonu / kaplama teknolojisini, daha önce bahsedilen OLED’ler ve OPV’ler gibi organik yarı iletken cihazlarda uygulamayı ve nihai hedef olarak, yarı iletken bileşenlerin ve IoT cihazlarının tamamen sürdürülebilir yöntemlerle üretilmesinin yanı sıra geri dönüştürülmesinin kolay olmasını umuyor.
