Semiconductores orgánicos
El uso de semiconductores orgánicos se extiende a muchas áreas de la electrónica: son aplicables como materiales sensibles a la luz para registrar información, se utilizan en la fabricación de sensores. Los dispositivos hechos a base de semiconductores orgánicos son resistentes a la radiación, por lo que pueden usarse incluso en espacios abiertos y en tecnologías nucleares.
Los semiconductores orgánicos incluyen compuestos orgánicos sólidos que inicialmente tienen o adquieren bajo la influencia de factores externos hueco o conductividad electrónica, así como un coeficiente de temperatura positivo de conductividad eléctrica.
Los semiconductores de esta estructura se caracterizan por la presencia de anillos aromáticos conjugados en las moléculas. Debido a la excitación de los electrones p deslocalizados a lo largo de los enlaces conjugados, se forman portadores de corriente en los semiconductores orgánicos. Además, la energía de activación de estos electrones disminuye con el aumento del número de conjugaciones en la estructura, y en los polímeros puede alcanzar el nivel de energía térmica.
La propiedad de conductividad en los semiconductores orgánicos se basa en el movimiento de los portadores de carga tanto dentro de la molécula como entre moléculas. Como resultado, los semiconductores de alto peso molecular tienen una resistencia de 10 ^ 5 a 10 ^ 9 Ohm * cm a temperatura ambiente, y los semiconductores de bajo peso molecular, de 10 ^ 10 a 10 ^ 16 Ohm * cm. Y a diferencia de los semiconductores ordinarios, no hay una conducción de impurezas pronunciada a bajas temperaturas.
En realidad, los semiconductores orgánicos existen en forma de polvos, películas y monocristales amorfos o policristalinos. Los semiconductores en este contexto pueden ser cristales y complejos moleculares, complejos organometálicos, así como pigmentos y polímeros semiconductores.
Los cristales moleculares son compuestos cristalinos aromáticos policíclicos de bajo peso molecular que contienen anillos aromáticos con un sistema de dobles enlaces conjugados. Los cristales moleculares incluyen fenantreno, antraceno C14H10, naftaleno C10H8, ftalocianinas, etc.
Los complejos organometálicos incluyen sustancias de bajo peso molecular con un átomo de metal en el centro de la molécula. Estos materiales son polimerizables. Un representante destacado del complejo organometálico es la ftalocianina de cobre.
Los complejos moleculares son compuestos policíclicos de bajo peso molecular con interacciones electrónicas intermoleculares. Por su estructura, los complejos moleculares son homogéneos y en capas (con capas de tipo p y tipo n). Los complejos halogenaromáticos se caracterizan por una estructura y capas homogéneas, por ejemplo, compuestos de antraceno con metales alcalinos.
Los semiconductores poliméricos son compuestos que tienen cadenas de conjugación extendidas en macromoléculas y tienen una estructura compleja.Cuanto más larga sea la cadena de conjugación, mayor será la conductividad eléctrica específica de la sustancia.
Los pigmentos tienen propiedades semiconductoras: eosina, índigo, radoflavina, tripaflavina, pinacianol, radamina, etc. Y de pigmentos naturales: caroteno, clorofila, etc.