Orgaanilised pooljuhid
Orgaaniliste pooljuhtide kasutamine laieneb paljudesse elektroonika valdkondadesse: need on rakendatavad valgustundlike materjalidena teabe salvestamiseks, neid kasutatakse andurite valmistamisel. Orgaaniliste pooljuhtide baasil valmistatud seadmed on kiirguskindlad, mistõttu saab neid kasutada isegi avatud kosmoses ja tuumatehnoloogiates.
Orgaanilised pooljuhid hõlmavad tahkeid orgaanilisi ühendeid, millel on algselt või välistegurite mõjul tekkinud auk või elektrooniline juhtivus, aga ka positiivne elektrijuhtivuse temperatuuritegur.
Sellise struktuuriga pooljuhte iseloomustab konjugeeritud aromaatsete tsüklite olemasolu molekulides. Piki konjugeeritud sidemeid delokaliseeritud p-elektronide ergastuse tõttu tekivad orgaanilistes pooljuhtides voolukandjad. Veelgi enam, nende elektronide aktiveerimisenergia väheneb koos konjugatsioonide arvu suurenemisega struktuuris ja polümeerides võib see jõuda soojusenergia tasemeni.
Juhtivuse omadus orgaanilistes pooljuhtides põhineb laengukandjate liikumisel nii molekulis kui ka molekulide vahel. Selle tulemusena on suure molekulmassiga pooljuhtide takistus toatemperatuuril 10 ^ 5 kuni 10 ^ 9 oomi * cm ja madala molekulmassiga pooljuhtide takistus 10 ^ 10 kuni 10 ^ 16 oomi * cm. Ja erinevalt tavalistest pooljuhtidest ei esine madalatel temperatuuridel märgatavat lisandite juhtivust.
Tegelikkuses eksisteerivad orgaanilised pooljuhid amorfsete või polükristalliliste pulbrite, kilede ja üksikkristallide kujul. Pooljuhtideks võivad selles kontekstis olla molekulaarsed kristallid ja kompleksid, metallorgaanilised kompleksid, aga ka pigmendid ja polümeersed pooljuhid.
Molekulaarkristallid on polütsüklilised aromaatsed madala molekulmassiga kristalsed ühendid, mis sisaldavad konjugeeritud kaksiksidemete süsteemiga aromaatseid ringe. Molekulaarsete kristallide hulka kuuluvad fenantreen, antratseen C14H10, naftaleen C10H8, ftalotsüaniinid jne.
Metallorgaanilised kompleksid hõlmavad madala molekulmassiga aineid, mille molekuli keskel on metalliaatom. Need materjalid on polümeriseeritavad. Metallorgaanilise kompleksi silmapaistev esindaja on vaskftalotsüaniin.
Molekulaarsed kompleksid on madala molekulmassiga polütsüklilised ühendid, millel on molekulidevaheline elektrooniline interaktsioon. Oma struktuurilt on molekulaarsed kompleksid homogeensed ja kihilised (p-tüüpi ja n-tüüpi kihtidega). Halogeenaromaatseid komplekse iseloomustab homogeenne struktuur ja kihid, näiteks antratseenühendid leelismetallidega.
Polümeersed pooljuhid on ühendid, millel on makromolekulides pikendatud konjugatsiooniahelad ja keeruline struktuur.Mida pikem on konjugatsiooniahel, seda suurem on aine elektri erijuhtivus.
Pigmentidel on pooljuhtomadused: eosiin, indigo, radoflaviin, trüpaflaviin, pinatsüanool, rhadamiin jne. Ja looduslikest pigmentidest - karoteen, klorofüll jne.