现代硅基集成电路(IC)已经达到了小型化的实际限制，而有机物的使用可能潜在地允许产生与单个分子一样大的微芯片元件。来自俄罗斯研究核大学MEPhI(MEPhI)的科学家正在积极开展这一领域的研究。他们最近在“物理化学杂志”上发表了他们对有机半导体搅拌分子模型变化的结果。
有机电子被认为是一个充满希望的领域有几个原因。它们的原材料易于获取，有机材料的使用允许制造分子大小的IC元件，从而使它们更接近生物体的内部结构。
一种这样的有希望的可能性是定向有机分子和功能材料的设计。目前，俄罗斯研究人员正在总结这些领域的全球经验并进行预测建模。
“我们小组正在对有机电子材料进行预测建模，特别是有机发光二极管(OLED;用于能够弯曲的轻质高质量显示器)。当来自阴极的电子遇到时，OLED发光;电子和空穴来自阳极并进行重组。当电子和空穴相互连接但不重新结合时，被称为激子的状态可以持续相对较长，并且通常位于单个分子内，“亚历山德拉说。 Freidzon，国立核研究大学MEPhI助理和联邦科学研究中心光化学中心科学家。
根据Freidzon的说法，激子的准粒子向邻近分子的迁移可以方便地控制OLED的发光颜色和效果。为此目的，发光层可以放置在有机半导体的n型和p型层之间，分别带有电子和空穴，这些准粒子在中间层“相遇”，参与重组并保持彼此连接。 。
“我们已经研究了激子在一个典型的空穴半导体分子中的行为，它也被用作发射层的基质，结果发现激子不是在整个分子上定位，而是在它的某些部分定位并且可以迁移激子可以在小扰动的影响下进行，例如由另一个分子的存在引起的，“Freidzon补充道。
MEPhI的研究人员研究了激子从分子一端迁移到另一端的机制和速度，并发现迁移的速度非常快，只有一种方式可以通过某些分子内波动来促进。
该研究的作者认为，现在有可能研究邻近分子的存在如何影响这一过程，并建议对携带激子的分子进行修饰，以便将激发能量转移到发射分子的过程更加有效。这样的工作是虚拟设计功能材料的核心 – 科学家们挑选出材料的关键功能，然后建立一个模型，描述其功能的过程。这使他们能够确定影响过程有效性的主要因素，从而在需要时建议对某些功能材料的修改。
MEPhI的科学家们强调，他们只是开始了解有机半导体分子内激子的迁移过程，但很快就会提出修改OLED显示器发光层中使用的分子的建议。