有机单晶电子的黎明

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[据固态电子技术网站2017年5月2日报道]  日本国立自然科学研究院分子科学研究所的研究人员开发了一种高效掺杂有机单晶的方法。此外，他们成功实现该单晶的霍尔效应测量，这是世界上第一例。该研究已发表在《先进材料》中。
20世纪无机单晶电子技术的核心技术是通过掺杂微量杂质来控制p型和n型半导体中负责导电的“空穴”和“电子”，代表器件是硅芯片，太阳能电池和发光二极管。通过掺杂产生的载流子（空穴和电子）的数量及其移动速度（迁移率）可以通过测量磁场的“霍尔效应”得知。然而，在21世纪出现的有机电子领域，没有人试图进行有机单晶掺杂，也没有测量其霍尔效应。
“我们将红荧烯有机单晶生长技术与我们原有的超慢沉积技术（10 nm/s）相结合，其中包括一个具有孔径的旋转快门。”日本综合大学院大学（SOKENDAI）的博士研究生Chika Ohashi解释说。 “我们第一次成功地生产了1 ppm掺杂的有机单晶，并检测到其霍尔效应信号。”有机单晶的掺杂效率为24％，远高于真空沉积相同材料的多孔膜仅为1％的掺杂效率。
实验室主任Masahiro Hiramoto教授认为，目前的结果是有机单晶电子的黎明，其意义类似于硅单晶电子学，将来可能开发诸如高性能有机单晶太阳能电池的器件。（工业和信息化部电子第一研究所  张慧）