สารกึ่งตัวนำอินทรีย์

การใช้เซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์ขยายไปสู่หลายด้านของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์: ใช้เป็นวัสดุที่ไวต่อแสงสำหรับการบันทึกข้อมูล ใช้ในการผลิตเซ็นเซอร์ อุปกรณ์ที่ทำจากเซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์มีความทนทานต่อรังสี ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงใช้งานได้แม้ในที่โล่งแจ้งและในเทคโนโลยีนิวเคลียร์

สารกึ่งตัวนำอินทรีย์รวมถึงสารประกอบอินทรีย์ที่เป็นของแข็งซึ่งเริ่มแรกมีหรือได้มาภายใต้อิทธิพลของปัจจัยภายนอก รูหรือการนำไฟฟ้าทางอิเล็กทรอนิกส์ เช่นเดียวกับค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิที่เป็นบวกของการนำไฟฟ้า

สารกึ่งตัวนำของโครงสร้างนี้มีลักษณะเฉพาะคือมีวงแหวนอะโรมาติกคอนจูเกตในโมเลกุล เนื่องจากการกระตุ้นของ p-electrons ที่ถูกแยกส่วนไปตามพันธะคอนจูเกต พาหะปัจจุบันจึงก่อตัวขึ้นในสารกึ่งตัวนำอินทรีย์ ยิ่งไปกว่านั้น พลังงานกระตุ้นของอิเล็กตรอนเหล่านี้จะลดลงตามจำนวนการผันคำกริยาในโครงสร้างที่เพิ่มขึ้น และในโพลิเมอร์ก็สามารถเข้าถึงระดับพลังงานความร้อนได้

คุณสมบัติของการนำไฟฟ้าในสารกึ่งตัวนำอินทรีย์ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของตัวพาประจุทั้งภายในโมเลกุลและระหว่างโมเลกุล เป็นผลให้สารกึ่งตัวนำน้ำหนักโมเลกุลสูงมีความต้านทาน 10 ^ 5 ถึง 10 ^ 9 โอห์ม * ซม. ที่อุณหภูมิห้องและสารกึ่งตัวนำน้ำหนักโมเลกุลต่ำ - จาก 10 ^ 10 ถึง 10 ^ 16 โอห์ม * ซม. และไม่เหมือนกับสารกึ่งตัวนำทั่วไปตรงที่ไม่มีการนำสิ่งเจือปนอย่างชัดเจนที่อุณหภูมิต่ำ

ในความเป็นจริง สารกึ่งตัวนำอินทรีย์มีอยู่ในรูปของผงอสัณฐานหรือโพลีคริสตัลไลน์ ฟิล์ม และผลึกเดี่ยว สารกึ่งตัวนำในบริบทนี้สามารถเป็นผลึกโมเลกุลและสารเชิงซ้อน สารเชิงซ้อนออร์กาโนเมทัลลิก ตลอดจนสารกึ่งตัวนำชนิดสีและโพลิเมอร์

ผลึกโมเลกุลเป็นสารประกอบผลึกน้ำหนักโมเลกุลต่ำแบบโพลีไซคลิกอะโรมาติกที่มีวงแหวนอะโรมาติกที่มีระบบพันธะคู่แบบคอนจูเกต ผลึกโมเลกุลประกอบด้วยฟีแนนทรีน, แอนทราซีน C14H10, แนพทาลีน C10H8, พทาโลไซยานีน เป็นต้น

สารเชิงซ้อนออร์กาโนเมทัลลิกประกอบด้วยสารที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำโดยมีอะตอมโลหะอยู่ใจกลางโมเลกุล วัสดุเหล่านี้สามารถโพลีเมอร์ได้ ตัวแทนที่โดดเด่นของสารเชิงซ้อนออร์กาโนเมทัลลิกคือคอปเปอร์พทาโลไซยานีน

สารประกอบเชิงซ้อนของโมเลกุลคือสารประกอบโพลีไซคลิกน้ำหนักโมเลกุลต่ำที่มีอันตรกิริยาทางอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างโมเลกุล ตามโครงสร้างแล้ว สารประกอบเชิงซ้อนของโมเลกุลจะเป็นเนื้อเดียวกันและเป็นชั้นๆ (มีชั้น p-type และ n-type) คอมเพล็กซ์ฮาโลเจนอะโรมาติกมีลักษณะเป็นโครงสร้างและชั้นที่เป็นเนื้อเดียวกัน ตัวอย่างเช่น สารประกอบแอนทราซีนกับโลหะอัลคาไล

สารกึ่งตัวนำโพลิเมอร์เป็นสารประกอบที่มีสายโซ่ผันขยายในโมเลกุลขนาดใหญ่และมีโครงสร้างที่ซับซ้อนยิ่งห่วงโซ่การผันคำกริยายาวเท่าใด ค่าการนำไฟฟ้าจำเพาะของสารก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

เม็ดสีมีคุณสมบัติเป็นเซมิคอนดักเตอร์: อีโอซิน, อินดิโก, ราโดฟลาวิน, ทริปปาฟลาวิน, พินาซียานอล, ราดามีน ฯลฯ และจากเม็ดสีธรรมชาติ - แคโรทีนอยด์ คลอโรฟิลล์ ฯลฯ