Innovative optoelektroniske komponenter med fosfor

Fosforkemiker prof. Jan J. Weigand fra Dresden University of Technology har i samarbejde med et tværfagligt team udviklet en metode til at introducere fosfor- og nitrogenatomer i polycykliske molekyler. Denne metode rummer potentialet til at bane vejen for udviklingen af ​​nye materialer med specifikke optoelektroniske egenskaber, ideel til anvendelser i organiske halvlederteknologier såsom OLED'er og sensorer. Resultaterne blev offentliggjort i denne uge i Chem .

Polyaromatiske kulbrinter, forkortet til PAH'er, spiller en central rolle i adskillige (opto-) elektroniske applikationer, herunder kemiske sensorer, organiske lysemitterende dioder (OLED'er), organiske felteffekttransistorer (OFET'er) og organiske solceller.

Forskere udforsker konstant substitutionen af ​​forskellige elementer ud over traditionel kulstof for at optimere enhedens ydeevne og alsidighed. Mens substitution med bor (B), nitrogen (N), oxygen (O) og svovl (S) allerede har gennemgået omfattende forskning, er integrationen af ​​fosfor (P) i kombination med nitrogen (N) fortsat en betydelig udfordring.

Prof. Weigand og hans forskningsgruppe ved TUD Dresden University of Technology har for nylig opnået et betydeligt gennembrud. "I vores nuværende forskning har vi udviklet en innovativ metode til selektivt at indføre fosfor- og nitrogenatomer i polyaromatiske systemer.

"Denne metode tillod syntesen af ​​en lang række P/N-substituerede forbindelser, hvis fysisk-kemiske egenskaber blev grundigt undersøgt i samarbejde med fysikere fra TUD. Gennem kombinationen af ​​materialesimuleringer og spektroskopiske målinger var vi i stand til at opnå grundlæggende indsigt i struktur-egenskabsforhold for de opnåede forbindelser."

Den nye metode giver adgang til den velkendte klasse af azaphospholes, som tidligere kun var tilgængelige på en meget besværlig måde og for det meste i meget lave udbytter. Derfor blev de ikke overvejet til (opto-)elektroniske anvendelser indtil nu.

"Ved bevidst at kombinere fosfor og nitrogen håber vi at være i stand til at kontrollere disse forbindelsers elektroniske og optiske egenskaber på en måde, som ikke var mulig før. Dette åbner for spændende perspektiver for fremtidige anvendelser inden for optoelektronik og videre," tilføjer Sebastian Reineke. leder af Light-Emitting and eXcitonic Organic Semiconductors Group (LEXOS) på TUD.

Flere oplysninger: Jannis Fidelius et al., Praktisk adgang til π-konjugerede 1,3-azaphospholes fra alkyner via [3 + 2]-cycloaddition og reduktiv aromatisering, Chem (2023). DOI:10.1016/j.chempr.2023.10.016

Journaloplysninger: Kem

Leveret af Dresden University of Technology