09.04.2013

Органические полупроводники продемонстрировали свойства термисторов

Аксель Фишер (Axel Fischer) из Института прикладной физики света Дрезденского технического университета (Германия) вместе с коллегами обнаружил, что органические полупроводники, известные вам по органическим светодиодам, могут быть материалом для термисторов — полупроводниковых резисторов, в которых электрическое сопротивление прямо зависит от температуры. Электрическое сопротивление в них по мере нагрева заметно снижается, что приводит к росту тока, проходящего через материал, и последующему дополнительному разогреву. Так, вы правы, создаётся положительная обратная связь.

До последнего времени эффект был известен только для неорганических полупроводников. По мнению немецких физиков, дело было только в том, что среди органических полупроводников его просто не искали. При этом, согласно их расчётам, после достижения определённой температуры напряжение, напротив, должно начать падать.

Чтобы убедиться в этом, авторы работы провели следующий эксперимент. Фуллерен (органический полупроводник C60) был помещён между двумя электродами. Поскольку такой материал проводим уже при довольно низком напряжении, учёные смогли измерить колебания последнего при неразрушающем нагреве полупроводника.

В ходе опыта теоретические прогнозы полностью оправдались: термисторы на основе органических полупроводников демонстрируют два разных состояния, и переход из одного в другое происходит при превышении температурой определённой критической точки, которая варьируется в зависимости от материала. Как полагают экспериментаторы, сходными параметрами должны обладать все органические полупроводники.

Сейчас группа г-на Фишера ломает голову над использованием этой необычной двухфазовой природы термисторов (называемой бистабильностью) на органических полупроводниках для получения из них конструкций, способных при нагреве резко уменьшать свою проводимость и снижать дальнейший нагрев, разрывая положительную обратную связь. Если это удастся, будущие плёнки на основе органических светодиодов будут значительно стабильнее и устойчивее в работе. А пока в какой уж раз напомним: органические светодиоды некоторых цветов имеют (по сравнению с другими видами светодиодов) весьма ограниченный ресурс, чему во многом способствует их деградация при перегреве.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Physical Review Letters, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Phys.Org.

Александр Березин

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА