Organische lichtemitterende transistors (OLET's) die de lichtemitterende functie van organische lichtemitterende diodes (OLED's) en de stroommodulatie (en signaalversterking) functie van organische veldeffecttransistoren (OFET's) in één apparaat combineren, zijn veelbelovende componenten voor opto-elektronica, slimme weergavetechnologieën en elektrisch gepompte lasers. Om deze technologieën te verbeteren, is het van cruciaal belang om emissieve organische halfgeleiders met hoge mobiliteit te ontwikkelen met afstembare kleuren, de actieve kernlaag voor OLET's. Dit blijft echter een uitdaging.

In een studie gepubliceerd in Science Advances , ontwikkelde de onderzoeksgroep onder leiding van prof. Dong Huanli van het Institute of Chemistry van de Chinese Academie van Wetenschappen een reeks kleurafstembare, zeer mobiele, emitterende, organische halfgeleiders via een moleculaire dopingstrategie met een organische halfgeleider met hoge mobiliteit, 2,6-difenylanthraceen (DPA) als gastheer en tetraceen (Tc) of pentaceen (Pen) als gastmoleculen.

Goed op elkaar afgestemde moleculaire structuren en groottes, evenals efficiënte energieoverdracht tussen de gastheer en gast, maken de intrinsiek hoge ladingstransporteigenschappen mogelijk met afstembare kleuren. Vijfkleurige organische halfgeleiders met hoge mobiliteit van blauw tot rood, inclusief het gastheermolecuul zelf, zijn bereid met de hoogste mobiliteit van meer dan 2 cm ² V ^-1 s ^-1 en fotoluminescentie kwantumopbrengst (PLQY)> 15,8%.

De fluorescentiespectra van moleculair gedoteerde eenkristallen laten zien dat de mate van energieoverdracht toeneemt met toenemende doteringsconcentratie. De mate van energieoverdracht van de met de pen gedoteerde monsters werd geanalyseerd en de mate van energieoverdracht is 53% bij een dopingconcentratie van 0,5% en 96% bij een dopingconcentratie van 3%, wat bijna volledige energieoverdracht is.

Vanwege de hoge mobiliteit en emissieve eigenschappen van de gedoteerde kristallen en de asymmetrische structuur van het elektrode-apparaat, vertonen de moleculair gedoteerde OLET-apparaten een sterke en ruimtelijk gecontroleerde elektroluminescentie in zowel het P-kanaal als het N-kanaal. De uitstekende opto-elektronische prestaties van de moleculair gedoteerde monokristallijne OLET-apparaten worden ook aangetoond door hun kleine hysterese en maximale fotostroom-schakelverhouding van 5,8 × 10 ² .

De kleurendriehoek die wordt bereikt door DPA, Tc 8% en Pen 3% light-emitting transistors dekt 59% van de National Television System Committee (NTSC)-standaard in de kleurruimte van de Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) 1931, die de 45% van de NTSC-standaard wordt gedekt door sommige commerciële displaypanelen, waardoor hun grote belofte wordt waargemaakt voor geïntegreerde full-color opto-elektronische apparaten en circuits.

Deze strategie kan worden uitgebreid naar meer geconjugeerde organische molecuulsystemen met de rationele selectie van gastheer- en gastmoleculen met hoge mobiliteit voor superieure prestaties. + Verder verkennen

Lichaamswarmte omzetten in elektriciteit:een stap dichter bij hoogwaardige organische thermo-elektriciteit