Electrónica orgánica


La electrónica orgánica es un campo de la ciencia de los materiales relacionado con el diseño, la síntesis , la caracterización y la aplicación de moléculas orgánicas o polímeros que muestran propiedades electrónicas deseables , como la conductividad . A diferencia de los conductores y semiconductores inorgánicos convencionales , los materiales electrónicos orgánicos se construyen a partir de moléculas o polímeros orgánicos (basados ​​en carbono) utilizando estrategias sintéticas desarrolladas en el contexto de la química orgánica y la química de polímeros .

Uno de los beneficios prometidos de la electrónica orgánica es su bajo costo potencial en comparación con la electrónica tradicional. [1] [2] [3] Las propiedades atractivas de los conductores poliméricos incluyen su conductividad eléctrica (que puede variar según las concentraciones de dopantes ) y una flexibilidad mecánica comparativamente alta . Los desafíos para la implementación de materiales electrónicos orgánicos son su estabilidad térmica inferior , su alto costo y diversos problemas de fabricación.

Los materiales conductores tradicionales son inorgánicos , especialmente metales como el cobre y el aluminio , así como muchas aleaciones . [4]

En 1862 , Henry Letheby describió la polianilina , que posteriormente demostró ser eléctricamente conductora. El trabajo sobre otros materiales orgánicos poliméricos comenzó en serio en la década de 1960. Por ejemplo, en 1963, se demostró que un derivado del tetrayodopirrol exhibía una conductividad de 1 S/cm (S = Siemens ). [5] En 1977, se descubrió que la oxidación mejoraba la conductividad del poliacetileno . El Premio Nobel de Química de 2000 fue otorgado a Alan J. Heeger , Alan G. MacDiarmid y Hideki Shirakawa conjuntamente por su trabajo sobre el poliacetileno y polímeros conductores relacionados. [6]Se han identificado muchas familias de polímeros eléctricamente conductores, incluidos el politiofeno , el sulfuro de polifenileno y otros.

JE Lilienfeld [7] propuso por primera vez el transistor de efecto de campo en 1930, pero el primer OFET no se informó hasta 1987, cuando Koezuka et al. construyó uno utilizando politiofeno [8] que muestra una conductividad extremadamente alta. Se ha demostrado que otros polímeros conductores actúan como semiconductores, y los compuestos recién sintetizados y caracterizados se informan semanalmente en destacadas revistas de investigación. Existen muchos artículos de revisión que documentan el desarrollo de estos materiales . [9] [10] [11] [12] [13]

En 1987 , Ching W. Tang y Steven Van Slyke produjeron el primer diodo orgánico en Eastman Kodak . [14]


Circuito lógico CMOS orgánico . El espesor total es inferior a 3 μm. Barra de escala: 25 mm
Vista de canto de una parte de la estructura cristalina de la sal de transferencia de carga de hexametilen TTF-TCNQ , que destaca el apilamiento segregado. Dichos semiconductores moleculares exhiben conductividad eléctrica anisotrópica. [23]
Br6A, una familia de cristales emisores de luz orgánicos puros de próxima generación
Esquema de un OLED bicapa: 1. Cátodo (−), 2. Capa emisiva, 3. Emisión de radiación, 4. Capa conductora, 5. Ánodo (+)
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Ilustración del dispositivo de transistor de película delgada