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© TU Wien Elektronikproduktion | 21 M├Ąrz 2016

Eintopf-Rezept für organische Elektronik

An der TU Wien wurde ein neues Verfahren f├╝r die Herstellung von Cyanoarenen entwickelt, die eine wichtige Rolle in der organischen Elektronik spielen.
Die meisten Halbleiter, die heute in der Elektronik verwendet werden, basieren auf Silizium, allerdings lassen sich auch bestimmte organische Materialien f├╝r elektronische Bauteile nutzen. An der TU Wien gelang es nun, ein einfaches Herstellungsverfahren f├╝r Cyanoarene zu entwickeln. Sie bilden eine Materialklasse, die f├╝r die organische Elektronik besonders interessant ist. In Zukunft k├Ânnte man aus solchen Molek├╝len Transistoren und andere elektronische Bauteile herstellen. In einem simplen zweistufigen Verfahren, das man in einem einzigen Reaktionsgef├Ą├č ablaufen l├Ąsst, k├Ânnen die gew├╝nschten Cyanoarene nun aus relativ einfachen, kommerziell erh├Ąltlichen Bestandteilen synthetisiert werden.

Breite Palette an organischen Molek├╝len

Wenn man organische Materialien f├╝r elektronische Schaltungen verwendet, hat man es mit einer gro├čen Auswahl an verschiedenen Molek├╝len zu tun. ÔÇ×Man kann ganz unterschiedliche funktionelle Gruppen an den Molek├╝len anbringen und damit ihre elektronischen Eigenschafen ver├Ąndern“, erkl├Ąrt Florian Gl├Âcklhofer, der in der Forschungsgruppe von Prof. Johannes Fr├Âhlich am Institut f├╝r Angewandte Synthesechemie der TU Wien an seiner Dissertation arbeitet.

In den letzten Jahren wurden immer wieder Computersimulationen und theoretische Arbeiten ├╝ber Cyanoarene publiziert. Experimentelle Ergebnisse gibt es aber erst recht wenige, weil viele Molek├╝le dieser Materialklasse bisher nur sehr schwer oder gar nicht hergestellt werden konnten.

In einer aktuellen Publikation im Fachjournal ÔÇ×Chemistry ÔÇô A European Journal“ pr├Ąsentiert das Team der TU Wien nun zahlreiche Ergebnisse, die mit einem neuen, recht einfachen Syntheseverfahren erzielt werden konnten. ÔÇ×Wir haben lange daran gearbeitet, die richtigen L├Âsungsmittel und Katalysatoren zu finden“, sagt Florian Gl├Âcklhofer. ÔÇ×Auch die Wahl der richtigen Temperatur spielt eine wichtige Rolle.“

Die Eintopfreaktion

Das Besondere an dem neuen Verfahren ist seine Einfachheit: Es besteht zwar aus zwei verschiedenen Reaktionsschritten, die man aber im selben Reaktor ablaufen lassen kann, man spricht in diesem Fall von einer sogenannten ÔÇ×Eintopfreaktion“. Als Ausgangsprodukt verwendet man Chinone ÔÇô viele unterschiedliche Molek├╝le dieser Klasse sind heute problemlos kommerziell erh├Ąltlich oder k├Ânnen auf recht einfache Weise hergestellt werden, aus denen dann eine breite Palette an Cyanoarenen zug├Ąnglich ist.

ÔÇ×Wir konnten zeigen, dass manche Cyanoarene Kristalle bilden, in denen sich die Molek├╝le im Muster einer Ziegelwand anordnen. Das bedeutet, dass unser Verfahren f├╝r die Herstellung von Materialien f├╝r organische Feldeffekttransistoren sehr interessant ist“, meint Gl├Âcklhofer. Au├čerdem sind die Cyanoarene auch f├╝r organische Leuchtdioden einsetzbar und fluoreszieren sehr stark.

Nun soll untersucht werden, welche Cyanoarene sich f├╝r elektronische Anwendungen besonders gut bew├Ąhren ÔÇô vielversprechende Zielmolek├╝le gibt es in dieser reichhaltigen Materialklasse jedenfalls genug.
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2018.12.13 13:08 V11.10.14-2