Transistors organiques à base de monocristaux de rubrène, un hydrocarbure, peut à peu près doubler la vitesse de l'électricité qui les traverse lorsqu'un cristal est légèrement plié (tendu). Ce comportement utile ne peut pas être facilement obtenu avec des semi-conducteurs traditionnels fabriqués, par exemple, de silicium. Les molécules de rubrène sont disposées en chevrons (en haut à gauche), former des cristaux moléculaires semi-conducteurs très ordonnés qui peuvent être utilisés pour créer des transistors organiques hautes performances rigides (en haut à droite) ou flexibles (en bas à gauche), à base de monocristaux épais ou ultra-minces, respectivement. Un exemple de transistor rubrène autonome est montré sur le bout d'un doigt (en bas à droite). Crédit :Vitaly Podzorov/Université Rutgers-Nouveau-Brunswick
Les semi-conducteurs légèrement courbés faits de matériaux organiques peuvent à peu près doubler la vitesse de l'électricité qui les traverse et pourraient profiter à l'électronique de nouvelle génération telle que les capteurs et les cellules solaires, selon les recherches menées par Rutgers.
L'étude est publiée dans la revue Sciences avancées .
"Si implémenté dans les circuits électriques, une telle amélioration, obtenue par une très légère flexion, signifierait un grand pas vers la réalisation de la prochaine génération, électronique organique haute performance, " a déclaré l'auteur principal Vitaly Podzorov, professeur au Département de physique et d'astronomie de l'École des arts et des sciences de l'Université Rutgers – Nouveau-Brunswick.
Les semi-conducteurs comprennent des matériaux qui conduisent l'électricité et leur conductivité peut être réglée par différents stimuli externes, ce qui les rend indispensables pour tous les appareils électroniques. Les semi-conducteurs organiques sont constitués de molécules organiques (principalement constituées d'atomes de carbone et d'hydrogène) qui forment de la lumière, cristaux flexibles appelés cristaux moléculaires de van der Waals. Ces nouveaux matériaux sont assez prometteurs pour des applications en optoélectronique, qui exploitent la lumière et incluent l'électronique flexible et imprimée, capteurs et cellules solaires. Les semi-conducteurs traditionnels en silicium ou germanium ont des limites, y compris le coût et la rigidité.
L'une des caractéristiques les plus importantes des semi-conducteurs organiques et inorganiques est la vitesse à laquelle l'électricité peut circuler à travers les appareils électroniques. Grâce aux progrès de la dernière décennie, les semi-conducteurs organiques peuvent fonctionner environ 10 fois mieux que les transistors traditionnels au silicium amorphe. Le réglage des semi-conducteurs en les pliant est appelé « ingénierie des contraintes ; " qui ouvrirait une nouvelle voie de développement dans l'industrie des semi-conducteurs si elle était mise en œuvre avec succès. Mais jusqu'à présent, il n'y avait pas de résultats expérimentaux concluants sur la façon dont la flexion des semi-conducteurs organiques, y compris ceux à transistors, peut affecter la vitesse de l'électricité qui y circule.
L'étude dirigée par Rutgers rapporte la première mesure de ce type, et une courbure de 1% dans un transistor organique peut à peu près doubler la vitesse des électrons qui le traversent.
