國立先進工業科學技術研究所 (AIST) 和筑波大學的一個研究小組發現,在有機半導體器件的電極上塗上咖啡酸(咖啡中的一種成分)可使流過器件的電流增加高達到 100 次。我發現。

 為了增加流經有機半導體器件的電流並改善器件性能,重要的是提高從電極到半導體的電荷注入效率。研究人員將苯丙烷類化合物作為具有大永久偶極矩的分子,因為用具有大永久偶極矩的分子修飾電極表面可以促進電荷從電極注入半導體。

 Phenylpropanoids 是植物產生的物質,具有吸附金屬的特性。其中,使用咖啡中含有的永久偶極矩大的“咖啡酸”,在有機半導體元件的電極表面形成咖啡酸的薄膜層並進行觀察。結果,咖啡酸分子自發地排列在電極表面,與沒有咖啡酸的情況相比,流過有機半導體器件的電流增加了 100 倍。咖啡酸的兒茶酚基團容易與固體表面結合,優先吸附在電極表面,從而使咖啡酸呈現出特定的取向,改變電極表面的電位,促進電荷注入半導體。小組認為

 咖啡酸薄膜層的效果即使在電極類型更改為金、銀、銅、鐵、矽等時也能得到證實,並作為多功能電極修飾層發揮作用。導電聚合物和過渡金屬氧化物被稱為電極修飾層,它們通常用於促進電荷的流動,但廢棄時的環境負荷已被視為一個問題。從植物中提取的咖啡酸可以提高電極的性能,這一發現有望成為實現低環境影響的生物質衍生有機半導體器件的一步。

論文信息:[先進材料界面] 使用天然分子增加電極功函數

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