灵感源于大年夜自然的光合浸染掺杂空气可让有机半导体更导电

新方法是将导电塑料浸入分外的盐溶液（一种光催化剂）中，然后用光照射它一小段韶光，形成p掺杂导电塑料，个中唯一花费的物质是空气中的氧气。
图片来源：瑞典林雪平大学

科技日报 张佳欣

瑞典林雪平大学的研究职员开拓了一种新方法，在空气作为掺杂剂的帮助下，可让有机半导体变得更具导电性。
揭橥在最新一期《自然》杂志上的这项研究，是迈向未来生产廉价和可持续有机半导体的主要一步。

林雪平大学副教授西蒙娜法比亚诺表示，这种方法可以显著影响有机半导体的掺杂办法。
新方法中所有组件都是实惠的、随意马虎得到的，而且对环境友好，这是未来可持续电子产品的先决条件。

有机半导体可用于数字显示器、太阳能电池、LED、传感器、植入物和能量存储等领域。
为了提高导电性和改进半导体性能，人们常日会引入掺杂剂。
这些掺杂剂可促进半导体材料内电荷移动，并且可以定制以勾引正电荷（p掺杂）或负电荷（n掺杂）。
目前利用的最常见的掺杂剂普遍存在反应性很强（不稳定）、造价昂贵、制造困难等缺陷。

现在，研究职员开拓出这种可以在室温下进行掺杂的方法，个中低效掺杂剂（例如氧）是紧张掺杂剂，光可以激活掺杂过程，然后促进电子从低效的掺杂剂向有机半导体材料的转移。

新方法的灵感来源于大自然，由于它与光合浸染有许多相似之处。
详细而言，首先是将导电塑料浸入分外的盐溶液（一种光催化剂）中，然后用光短韶光照射它。
照明的持续韶光决定了材料的掺杂程度。
之后，溶液被回收以供将来利用，留下一种p掺杂的导电塑料，个中唯一花费的物质便是空气中的氧气。

研究职员表示，光催化剂起到了“电子穿梭机”的浸染，可以在捐躯剂存在的情形下，获取电子或将电子供应给材料。
这在化学中很常见，但此前从未在有机电子中利用过。

总编辑圈点

基于导电塑料而不是硅的半导体有许多潜在运用，而掺杂剂是提升其性能的关键。
本研究的亮点就在于掺杂剂。
能在同一反应中同时利用p掺杂和n掺杂这点非常独特，简化了电子器件的生产设备，特殊是那些同时须要p掺杂和n掺杂半导体的设备，如热电发电机。
所有部件可以一次制造并同时掺杂，而不是一个一个地掺杂，这使工艺更具可扩展性。