इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए आणविक सामग्री

इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए आणविक सामग्री [ संपादित करें ]

अधिक जानकारी: प्रवाहकीय बहुलक और कार्बनिक इलेक्ट्रॉनिक्स

कुछ प्रवाहकीय पॉलिमर की रासायनिक संरचना। ऊपर बाएं से दक्षिणावर्त: पॉलीएसिटिलीन ; पॉलीफेनिलीन विनीलीन ; पॉलीपीरोल (एक्स = एनएच) और पॉलीथियोफेन ( एक्स = एस); और पॉलीएनिलिन (एक्स = एनएच / एन) और पॉलीफेनिलीन सल्फाइड (एक्स = एस)।

प्रवाहकीय पॉलिमर का सबसे बड़ा लाभ उनकी प्रक्रियात्मकता है, मुख्यतः फैलाव द्वारा । प्रवाहकीय पॉलिमर प्लास्टिक नहीं हैं , अर्थात, वे थर्मोफॉर्मेबल नहीं हैं, फिर भी वे कार्बनिक पॉलिमर हैं, जैसे (इन्सुलेटिंग) पॉलिमर। वे उच्च विद्युत चालकता प्रदान कर सकते हैं लेकिन अन्य व्यावसायिक रूप से उपयोग किए जाने वाले पॉलिमर की तुलना में भिन्न यांत्रिक गुण हैं। कार्बनिक संश्लेषण ^[9] और उन्नत फैलाव के तरीकों का उपयोग करके विद्युत गुणों को ठीक किया जा सकता है । ^[10]

रैखिक-रीढ़ की हड्डी वाले पॉलिमर जैसे कि पॉलीसेटिलीन , पॉलीपीरोल और पॉलीनीलाइन प्रवाहकीय पॉलिमर के मुख्य वर्ग हैं। पॉली (3-अल्काइलथियोफेन) सौर कोशिकाओं और ट्रांजिस्टर के लिए आर्किटेपिकल सामग्री हैं। ^[9]

कंडक्टिंग पॉलिमर में सन्निहित एसपी ² संकरित कार्बन केंद्रों की रीढ़ होती है। प्रत्येक केंद्र पर एक वैलेंस इलेक्ट्रॉन एपी _जेड कक्षीय में रहता है, जो अन्य तीन सिग्मा-बांडों के लिए ऑर्थोगोनल है। इन डेलोकाइज्ड ऑर्बिटल्स में इलेक्ट्रॉनों में उच्च गतिशीलता होती है, जब ऑक्सीकरण द्वारा सामग्री को डोप किया जाता है, जो इन डेलोकलाइज्ड इलेक्ट्रॉनों में से कुछ को हटा देता है। इस प्रकार संयुग्मित पी-ऑर्बिटल्स एक आयामी इलेक्ट्रॉनिक बैंड बनाते हैं, और इस बैंड के भीतर के इलेक्ट्रॉन आंशिक रूप से खाली होने पर मोबाइल बन जाते हैं। गहन अनुसंधान के बावजूद, आकृति विज्ञान, श्रृंखला संरचना और चालकता के बीच संबंध अभी तक खराब समझे गए हैं। ^[11]

उनकी खराब प्रक्रियात्मकता के कारण, प्रवाहकीय पॉलिमर में कुछ बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग होते हैं। उनके पास एंटीस्टैटिक सामग्री ^[9] में कुछ वादा है और वाणिज्यिक डिस्प्ले और बैटरी में बनाया गया है, लेकिन उत्पादन लागत, सामग्री असंगतता, विषाक्तता, सॉल्वैंट्स में खराब घुलनशीलता, और सीधे पिघलने की प्रक्रिया में असमर्थता के कारण सीमाएं हैं। फिर भी, बेहतर विद्युत और भौतिक गुणों और कम लागत के साथ तेजी से संसाधित सामग्री के साथ पॉलिमर का संचालन नए उपयोगों में तेजी से आकर्षण प्राप्त कर रहा है। स्थिर और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य फैलाव की उपलब्धता के साथ, पॉली (3,4-एथिलीनडाइऑक्सीथियोफेन) (पेडॉट) और पॉलीएनिलिनकुछ बड़े पैमाने पर आवेदन प्राप्त हुए हैं। जबकि PEDOT का उपयोग मुख्य रूप से एंटीस्टैटिक अनुप्रयोगों में और PEDOT और पॉलीस्टाइरीन सल्फोनिक एसिड (PSS, मिश्रित रूप: PEDOT: PSS) फैलाव के रूप में एक पारदर्शी प्रवाहकीय परत के रूप में किया जाता है, अंतिम फिनिश में मुद्रित सर्किट बोर्ड बनाने के लिए पॉलीएनीलाइन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। तांबे को जंग से बचाने और इसकी सोल्डरेबिलिटी को रोकने के लिए। ^[10] कंडक्टिंग पॉलिमर के नए नैनोसंरचित रूप अपने उच्च सतह क्षेत्र और बेहतर फैलाव के साथ इस क्षेत्र को नई गति प्रदान करते हैं।

हाल ही में क्षेत्र में सुपरमॉलेक्यूलर केमिस्ट्री पेश की गई है, जो आणविक इलेक्ट्रॉनिक्स की अगली पीढ़ी के विकास के लिए नया अवसर प्रदान करती है। ^[12] [13] उदाहरण के लिए, स्तंभ [5] अरेने की गुहा में धनायनित अणुओं को प्रविष्ट कराकर परिमाण की वर्तमान तीव्रता में वृद्धि के दो आदेश प्राप्त किए गए थे। ^[14]

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