研究前沿:导电聚合物 | Nature Materials

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查看127 | 回复0 | 2024-7-27 11:40:33 |阅读模式
导电聚合物Conducting polymers是混合离子-电子导体,也是神经形态计算、生物电子学和热电学的新兴候选材料。然而,在多体相关电子-离子输运物理学的基本方面,仍然知之甚少。
今日,英国 剑桥大学(University of Cambridge)Dionisius H. L. Tjhe, Xinglong Ren, Ian E. Jacobs, Gabriele D’Avino,Henning Sirringhaus等,在Nature Materials上发文,报道了在p型有机电化学晶体管中,从价带中移除了所有的电子,甚至进入更深的能带而不会发生降解degradation。通过添加第二场效应栅电极,可在设定的掺杂状态时,注入额外的电子或空穴。在反离子counterions不能响应于场诱导的电子载流子密度变化,而达到平衡条件时,观察到了的非平衡输运特征,这提供了独特的见解,尤其是为态密度中冻结的软库仑能隙的相互作用驱动形成。这项工作,确定了通过利用电子电荷和反离子的耦合系统中的非平衡态,以显著增强导电聚合物输运性质的新策略。
Non-equilibrium transport in polymer mixed ionic–electronic conductors at ultrahigh charge densities.超高电荷密度时,聚合物混合离子-电子导体的非平衡输运。

图1: 茚并二噻吩-co-苯并噻二唑indacenodithiophene-co-benzothiadiazole,IDT-BT 有机电化学晶体管organic electrochemical transistors,OECTs中,深能带填充行为的观察。


图2: IDT-BT双栅晶体管中的非平衡传输信号。


图3: 非平衡输运的理论模型。


图4: 非平衡态增强离域的光谱证据。


图5: 冻结库仑能隙引起的塞贝克系数增强。
文献链接Tjhe, D.H.L., Ren, X., Jacobs, I.E. et al. Non-equilibrium transport in polymer mixed ionic–electronic conductors at ultrahigh charge densities. Nat. Mater. (2024). https://doi.org/10.1038/s41563-024-01953-6https://www.nature.com/articles/s41563-024-01953-6本文译自Nature。来源:今日新材料声明:仅代表译者观点,如有不科学之处,请在下方留言指正!

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