科學(xué)家用摻磷分子晶體制備透明導(dǎo)電電極
透明導(dǎo)電材料是光電子器件的重要組成部分。然而,目前科學(xué)家還很難開發(fā)出一種高性能材料,可以將透明性和導(dǎo)電性這兩種通常不相容的特性結(jié)合起來,尤其對于磷型摻雜材料而言,這一目標更難實現(xiàn)。近日,英國利物浦大學(xué)科研團隊宣布突破了這一難題,通過虛擬篩選實現(xiàn)了摻磷分子晶體作為透明導(dǎo)電電極的可行性。相關(guān)成果日前在線發(fā)表于《材料化學(xué)》。
在這項工作中,科研團隊使用從劍橋結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中提取的大量分子半導(dǎo)體數(shù)據(jù),評估基于磷型摻雜分子晶體的透明導(dǎo)電材料技術(shù)的可能性。
科研團隊對確定的候選材料施加了最高分子軌道能級,使材料易于摻雜,并進一步提高材料的電荷載流子遷移率,使材料在摻雜時顯示更大的導(dǎo)電性。科研團隊還進一步提高材料的能量吸收閾值,使材料僅吸收紫外線中的輻射。
科研團隊表示,在這一虛擬篩選模型中,具有理想遷移率的分子半導(dǎo)體顯示出透明的特性,因為它們要么顯示低激發(fā)態(tài)的禁止電子躍遷,要么顯示前線軌道之間的小交換能。這兩個特征都很難設(shè)計,但通過虛擬篩選可以在大量化合物中找到。(鄭金武)
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