Superdoping voor organische elektronica gevonden

Zweedse onderzoekers hebben een dotering voor organische elektronica ontwikkeld die twee elektronen tegelijk van een geleidend polymeer trekt. Dit ‘dubbele-doteringsproces’ kan de prestaties van flexibele elektronica flink verbeteren.

Net als in anorganische halfgeleiders moeten in organische materialen elektronen (of gaten) worden losgemaakt om de geleiding te verbeteren. In de basis geldt: hoe meer elektronen er loskomen, hoe beter de geleiding. In de praktijk accepteren elektronen echter niet zo snel een nieuw baasje. De zogeheten ionisatie-efficiëntie, of de mate waarin lading wordt overgedragen van donerend naar accepterend molecuul, is gemiddeld vrijwel altijd lager dan honderd procent. Het elektron hangt als het ware het liefst in het niemandsland tussen donor en acceptor.

Daarom is het een flinke stap dat wetenschappers van Chalmers University of Technology erin slaagden twee elektronen over te dragen van polymeer naar dotering. Deze verdubbeling van de ionisatie-efficiëntie betekent ruwweg een verdubbeling van de elektrische geleiding – een factor die toepassing van organische elektronica vaak nog in de weg staat. De studie gepubliceerd in Nature Materials betreft een proof of principle, uitgevoerd met tamelijk exotische materialen. De Zweden voorspellen echter dat meer gangbare materialen in de organische elektronica kunnen worden aangepast om ook gullere donoren te worden.