国立先进工业科学技术研究所 (AIST) 和筑波大学的一个研究小组发现,在有机半导体器件的电极上涂上咖啡酸(咖啡中的一种成分)可使流过器件的电流增加高达到 100 次。我发现。

 为了增加流经有机半导体器件的电流并改善器件性能,重要的是提高从电极到半导体的电荷注入效率。研究人员将苯丙烷类化合物作为具有大永久偶极矩的分子,因为用具有大永久偶极矩的分子修饰电极表面可以促进电荷从电极注入半导体。

 Phenylpropanoids 是植物产生的物质,具有吸附金属的特性。其中,使用咖啡中含有的永久偶极矩大的“咖啡酸”,在有机半导体元件的电极表面形成咖啡酸的薄膜层并进行观察。结果,咖啡酸分子自发地排列在电极表面,与没有咖啡酸的情况相比,流过有机半导体器件的电流增加了 100 倍。咖啡酸的儿茶酚基团容易与固体表面结合,优先吸附到电极表面,因此咖啡酸呈现出特定的取向,改变电极表面的电位,促进电荷注入半导体。小组认为

 咖啡酸薄膜层的效果即使在电极类型更改为金、银、铜、铁、硅等时也能得到证实,并作为多功能电极修饰层发挥作用。导电聚合物和过渡金属氧化物被称为电极修饰层,它们通常用于促进电荷的流动,但废弃时的环境负荷已被视为一个问题。从植物中提取的咖啡酸可以提高电极的性能,这一发现有望成为实现低环境影响的生物质衍生有机半导体器件的一步。

纸张信息:[先进材料界面] 使用天然分子增加电极功函数

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