Orgaaniset puolijohteet
Orgaanisten puolijohteiden käyttö ulottuu monille elektroniikan osa-alueille: ne soveltuvat valoherkkinä materiaaleina tiedon tallentamiseen, niitä käytetään antureiden valmistuksessa. Orgaanisista puolijohteista valmistetut laitteet kestävät säteilyä, minkä vuoksi niitä voidaan käyttää myös avoimessa avaruudessa ja ydinteknologioissa.
Orgaaniset puolijohteet sisältävät kiinteitä orgaanisia yhdisteitä, joilla on alun perin ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta reikä tai elektroninen johtavuus sekä positiivinen sähkönjohtavuuden lämpötilakerroin.
Tämän rakenteen puolijohteille on tunnusomaista konjugoitujen aromaattisten renkaiden läsnäolo molekyyleissä. Konjugoituja sidoksia pitkin siirrettyjen p-elektronien virityksestä johtuen orgaanisiin puolijohteisiin muodostuu virrankantoaineita. Lisäksi näiden elektronien aktivaatioenergia laskee konjugaatioiden määrän lisääntyessä rakenteessa, ja polymeereissä se voi saavuttaa lämpöenergian tason.
Orgaanisten puolijohteiden johtavuuden ominaisuus perustuu varauksenkuljettajien liikkumiseen sekä molekyylin sisällä että molekyylien välillä. Tämän seurauksena korkeamolekyylipainoisten puolijohteiden vastus on 10 ^ 5 - 10 ^ 9 ohm * cm huoneenlämpötilassa ja pienimolekyylipainoisten puolijohteiden - 10 ^ 10 - 10 ^ 16 ohm * cm. Ja toisin kuin tavalliset puolijohteet, alhaisissa lämpötiloissa ei ole selvää epäpuhtauksien johtavuutta.
Todellisuudessa orgaaniset puolijohteet ovat amorfisten tai monikiteisten jauheiden, kalvojen ja yksittäiskiteiden muodossa. Puolijohteet voivat tässä yhteydessä olla molekyylikiteitä ja komplekseja, organometallisia komplekseja sekä pigmenttejä ja polymeeripuolijohteita.
Molekyylikiteet ovat polysyklisiä aromaattisia matalan molekyylipainon kiteisiä yhdisteitä, jotka sisältävät aromaattisia renkaita, joissa on konjugoitujen kaksoissidosten järjestelmä. Molekyylikiteitä ovat fenantreeni, antraseeni C14H10, naftaleeni C10H8, ftalosyaniinit jne.
Organometallisia komplekseja ovat pienimolekyylipainoiset aineet, joiden molekyylin keskellä on metalliatomi. Nämä materiaalit ovat polymeroituvia. Organometallisen kompleksin näkyvä edustaja on kupariftalosyaniini.
Molekyylikompleksit ovat pienimolekyylipainoisia polysyklisiä yhdisteitä, joilla on molekyylien välisiä elektronisia vuorovaikutuksia. Molekyylikompleksit ovat rakenteeltaan homogeenisia ja kerrostettuja (p-tyypin ja n-tyypin kerroksilla). Halogeeniaromaattisille komplekseille on tunnusomaista homogeeninen rakenne ja kerrokset, esimerkiksi antraseeniyhdisteet alkalimetallien kanssa.
Polymeeriset puolijohteet ovat yhdisteitä, joilla on pidennetyt konjugaatioketjut makromolekyyleissä ja joilla on monimutkainen rakenne.Mitä pidempi konjugaatioketju on, sitä suurempi on aineen ominaissähkönjohtavuus.
Pigmenteillä on puolijohdeominaisuuksia: eosiini, indigo, radoflaviini, trypaflaviini, pinasyanoli, rhadamiini jne. Ja luonnollisista pigmenteistä - karoteenista, klorofyllistä jne.