Ученые из МГУ вырастили кристаллы с рекордной светоизлучательной способностью

Квантовый выход кристаллов составил 60%

Изображение: Dmitry Yu. Paraschuk et al / Applied Materials, 2016

Российские физики из МГУ им. М.В. Ломоносова совместно с коллегами из зарубежных институтов вырастили органические полупроводниковые кристаллы с рекордно высокой светоизлучательной способностью. Об этом сообщается в пресс-релизе, поступившем в N+1. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Applied Materials and Interfaces.

В качестве основы для выращивания кристаллов ученые использовали тиофен-фениленовые олигомеры, синтезированные для них коллегами из химического факультета МГУ и Института синтетических полимерных материалов Российской академии наук. Из полученных молекул ученые выращивали органические полупроводниковые кристаллы методом кристаллизации из раствора и из паровой фазы.

Ранее считалось, что органические полупроводниковые кристаллы, полученные путем кристаллизации из паровой фазы, более свободны от примесей и являются более чистыми структурами. Однако ученые получили обратный результат. Квантовый выход кристаллов (отношение среднего числа излученных квантов к числу поглощенных), полученных из раствора, составил 60%, в то время как кристаллы, полученные из паровой фазы, давали 38%.

В качестве одной из причин такого результата, ученые указывают возможное подавление некоторых внутренних каналов безызлучательной релаксации, которые забирают на себя часть поглощенной энергии, однако точную причину такого квантового выхода ученые пока не называют.
«Мы уже нашли причины такого высокого квантового выхода, но еще не готовы их обнародовать. Это дело нашего будущего исследования», — сообщает один из исследователей.

Ученые также отмечают, что полученные кристаллы в перспективе можно будет использовать в светотранзисторах и в органической оптоэлектронике, однако на данный момент это всего лишь предположение. Также исследователи не исключают возможность создания на основе полученных кристаллов органических полупроводниковых лазеров с электрической накачкой. 

Ранее ученым также удалось вырастить органические кристаллы на границы раздела жидкость-воздух без использования подложки. Этого удалось достигнуть за счет силы поверхностного натяжения. Выращенные кристаллы не уступали по электрическим характеристикам кристаллам, полученным методом кристаллизации из паровой фазы.

Кристина Уласович