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通过 F4-TCNQ 功能化定制 SiC 外延石墨烯中的永久载流子密度
优异的性能和大规模制造的潜力为碳化硅衬底上外延石墨烯的电子应用开辟了广阔的领域。然而，在不使用静电栅极的情况下，可靠的掺杂方法可以永久控制载流子浓度并将其调整到所需值，这具有挑战性，并且仍在研究中。在本研究中，研究了一种后生长分子掺杂技术，该技术通过使用受体 F4-TCNQ 来补偿原始外延石墨烯的高电子密度。通过精确调节掺杂剂浓度，载流子密度可以在从本征 n 型到 p 型的宽范围内进行调整。制造的量子霍尔器件可以直接使用，无需进一步处理。不同掺杂水平的石墨烯基器件的高精度电阻测量显示量化精度为 10 − 9，这强调了所制造器件的高质量以及该方法对器件应用的适用性。实验观察到的载流子密度与量子霍尔平台开始之间的相关性为量子电阻计量中的器件选择提供了可靠的标准。
用于热电薄膜的高浓缩半导体单壁碳纳米管的溶液相 p 型掺杂
单壁碳纳米管 (SWCNT) 具有可调的光电特性和高载流子迁移率，是下一代能量收集技术（包括热电发电机）的理想材料。控制这些独特的 1D 纳米材料中的费米能级通常由 SWCNT 与电子或空穴接受物质之间的电荷转移相互作用实现。掺杂 SWCNT 网络的传统方法通常涉及将分子氧化还原掺杂剂物质扩散到固态薄膜中，但溶液相掺杂可能为载流子传输、可扩展性和稳定性提供新途径和/或好处。在这里，我们开发了使用 p 型电荷转移掺杂剂 F 4 TCNQ 对聚合物包裹的高浓缩半导体 SWCNT 进行溶液相掺杂的方法。这使得掺杂的 SWCNT 墨水可以铸成薄膜，而无需额外的沉积后掺杂处理。我们证明在 SWCNT 分散过程的不同阶段引入掺杂剂会影响最终的热电性能，并观察到掺杂剂改变了聚合物对半导体和金属 SWCNT 的选择性。与致密的半导体聚合物薄膜相比，溶液相掺杂通常会导致形态破坏和 TE 性能比固态掺杂更差，而溶液掺杂的 s-SWCNT 薄膜的性能与固态掺杂的薄膜相似。有趣的是，我们的结果还表明，溶液相 F 4 TCNQ 掺杂会导致固态薄膜中完全电离和二聚化的 F 4 TCNQ 阴离子，而在沉积后掺杂 F 4 TCNQ 的薄膜中则不会观察到这种情况。我们的研究结果为将溶液相掺杂应用于可能需要高通量沉积技术的广泛高性能基于 SWCNT 的热电材料和设备提供了一个框架。
电编程的掺杂梯度优化了共轭聚合物的热电功率因子
功能分级的材料（FGM）在无机热电学的背景下被广泛探索，但尚未在有机热电学中进行。在这里，研究了掺杂梯度对化学掺杂共轭聚合物的热电特性的影响。柜台的平面漂移用于中等电场中，用于在由寡聚侧链的聚噻吩中创建侧向掺杂梯度，并用2,3,5,5,6-Tetra-fuoro-tetra-tetra-fuoro-tetrace-tetrachachacyanoquinainoimeneimetimethane（f 4 tcnq）（F 4 TCNQ）。拉曼显微镜表明，在50μm宽的通道上的偏置电压仅为5 V，足以触发反逆漂移，从而导致掺杂梯度。分级通道的有效电导率随偏置电压降低，而观察到Seebeck系数的总体增加，可产生高达八倍的功率因数。动力学蒙特卡洛模拟分级纤维的模拟解释了在高电导率下，在高电导率下seebeck系数的掷骰，以及由于高掺杂剂浓度下的库仑散射而增加的迁移率。因此，发现FGM概念是提高尚未最佳掺杂的有机半导体的热电性能的一种方式，这可以减轻新材料的筛选以及设备的制造。
ODU 数字共享 - 老道明大学
这项关于金属有机骨架 (MOF) HUKUST-1 薄膜的研究重点是比较未掺杂的原始状态和通过 TCNQ 渗透 MOF 孔结构进行掺杂的情况。我们已经确定了 HKUST-1 薄膜的温度相关电荷传输 p 型电导率。此外，还详细表征了电导率和电流-电压特性。由于最常见的 MOF 形式，即块状 MOF 粉末，不易进行电气特性研究，因此在本研究中，电气测量是在致密、紧凑的表面锚定金属有机骨架 (SURMOF) 薄膜上进行的。这些单片、明确定义和 (001) 优先取向的 MOF 薄膜是使用准液相外延 (LPE) 在特殊功能化的硅或硼硅酸盐玻璃基板上生长的。在原始 SURMOF 薄膜上，研究了在这些多孔薄膜中加载 TCNQ 的影响。在高度定向的 SURMOF 薄膜中观察到正电荷载流子传导和强烈的电导各向异性，并通过塞贝克系数测量得到证实。范德堡四点霍尔测量为此类多孔和混合有机-无机晶体材料的电行为提供了重要的见解，这使得它们在微电子和光电子设备以及热电应用中具有潜在应用价值。
Carlit Co.，Ltd.
利用我们的累积化学技术，我们成为日本危害评估测试的第一个合同组织。我们为根据《消防法案》制定了危险物质确认测试做出了重大贡献。我们建立了中央研究实验室（现为研发中心），并致力于开发新产品。，我们通过开发有机导电材料“ TCNQ复合物”来改善电容器性能，并进入电子材料领域。虽然由于对日本的业务信心恶化而导致现有产品的销售趋势，但电子材料业务推动了销售。JC饮料（现在JC装瓶）是由于考虑了化学产品以外的其他业务领域的扩展而建立的。关注电子行业导致建立了硅技术公司。
使用笨重的十字架基掺杂剂在无定形半导体聚合物中产生移动电荷载体
摘要：共轭聚合物是多种下一代电子设备中使用的多功能电子材料。这种聚合物的效用在很大程度上取决于其电导率，这既取决于电荷载体（极性）的密度和载体迁移率。载流子的迁移率又受极性柜台和掺杂剂之间的分离而在很大程度上控制，因为柜台可以产生库仑陷阱。在先前的工作中，我们显示了基于十二烷（DDB）簇的大掺杂剂能够减少库仑结合，从而增加晶状体（3-己基噻吩-2,5-二苯基）的载流子迁移率（P3HT）。在这里，我们使用基于DDB的掺杂剂研究化学掺杂的降级（RRA）P3HT的极化子 - 反子分离的作用，这是高度无定形的。X射线散射表明，DDB掺杂剂尽管大小较大，但在掺杂过程中可以部分订购RRA P3HT，并产生与DDB掺杂的RR P3HT相似的掺杂聚合物晶体结构。交替场（AC）霍尔测量值还确认了类似的孔迁移率。我们还表明，大型DDB掺杂剂的使用成功降低了无定形聚合物区域的极性和柜台的库仑结合，从而在RRA P3HT膜上呈77％的掺杂效率。DDB掺杂剂能够生产具有4.92 s/cm电导率的RRA P3HT膜，该值比3,5,6-Tetrafluoro-7,7,7,8,8-8,8-四乙酸氨基甲烷（F 4 TCNQ）（F 4 TCNQ），传统的载量约为200倍。这些结果表明，在共轭聚合物的无定形和半晶体区域量身定制掺杂剂，是增加可实现的聚合物电导率的有效策略，尤其是在具有随机区域化学的低成本聚合物中。结果还强调了掺杂剂的大小和形状对于产生能够在较少有序的材料中电导的库仑未结合的移动极性的重要性。
晶体结构控制化学掺杂的摩擦P3HT膜中的化学掺杂
摘要：近年来，作为低成本，导电层的半导体聚合物已受到越来越多的关注。为了显示合理的电导率，必须掺杂半导体聚合物，该过程需要氧化或还原共轭主链和结构重排，以便将电荷平衡柜台容纳到聚合物网络中。在这里，我们旨在了解这种结构重排如何有助于掺杂的能量。我们利用了一个事实，即摩擦对齐的聚（3-己基噻吩-2,5-二苯基）（p3HT）膜包含两个多晶型物，一种具有晶体结构，其密度低于在未对齐的膜中观察到的结构，而另一个具有更紧密的，更紧密的浓度，浓度更紧密的晶状体结构。分别相对于底物，这两种结构分别是面对面和边缘的，因此它们的衍射在Q空间中很好地分开，因此可以分别监测每个种群的掺杂诱导的结构变化。当电影掺杂2,3,5,6- tetrafluoro-7,7,8,8-四甲苯喹啉甲烷烷（F 4 TCNQ）时，比浓度更容易诱导的结构变化，而不是浓度更容易诱导的结构变化。这一发现表明，在掺杂过程中，聚合物晶体结构的重新排列是一个重要的能量术语，并且可以通过设计新聚合物来促进半导体聚合物的掺杂，在该聚合物中，可以在结构减少的聚合物及时中容纳掺杂剂。s