مواد مولکولی برای لوازم الکترونیکی

بزرگ ترین مزیت پلیمرهای رسانا قابلیت پردازش آنها است که عمدتا توسط پراکندگی انجام می شود. پلیمرهای رسانا پلاستیک نیستند، یعنی قابل شکل دهی با حرارت نیستند، در حالی که پلیمرهایی آلی هستند، مانند پلیمرها(ی عایق). آنها می توانند رسانایی الکتریکی بالایی را ارائه دهند اما خواص مکانیکی متفاوتی نسبت به سایر پلیمرهای تجاری دارند. خواص الکتریکی را می توان با استفاده از روش های سنتز آلی و پراکندگی پیشرفته تنظیم کرد.پلیمرهای مرکزی خطی مانند پلی استیلن، پلی پیرول و پلیانیلین، کلاس های اصلی پلیمرهای رسانا هستند. پلی (3-آلکیل تیوفن ها) مواد کهن الگو برای سلول های خورشیدی و ترانزیستورها هستند.

پلیمرهای رسانا دارای ستون فقرات مراکز کربن هیبرید شده sp2 مجاور هستند. یک الکترون ظرفیت در هر مرکز در مداری pz قرار دارد که با سه پیوند سیگما دیگر متعامد است. الکترون های موجود در این اوربیتال های جا به جا شده دارای تحرک بالایی در هنگام دوپ شدن مواد توسط اکسیداسیون هستند که این امر باعث حذف برخی از این الکترون های محروم شده می شود. بنابراین اوربیتال های مزدوج، یک نوار الکترونیکی تک بعدی را تشکیل می دهند و الکترون های درون این باند وقتی تا حدی تخلیه می شوند متحرک می شوند. با وجود تحقیقات فشرده، رابطه بین ریخت شناسی، ساختار زنجیره و رسانایی هنوز به درستی شناخته نشده است.

پلیمرهای رسانا به دلیل قابلیت پردازش ضعیف، کاربردهای کمی در مقیاس بزرگ دارند. آنها در مواد آنتی استاتیک دارای نویدهایی هستند، و در نمایشگرها و باتری های تجاری ساخته شده اند، اما به دلیل هزینه های تولید، ناسازگاری مواد، سمیت، حلالیت ضعیف در حلال ها و ناتوانی در ذوب مستقیم فرآیند، محدودیت هایی داشته اند. با این وجود، پلیمرهای رسانا به سرعت در مصارف جدید با مواد قابل پردازش با خواص الکتریکی و فیزیکی بهتر و هزینه های کمتر جذابیت پیدا می کنند.

با در دسترس بودن پراکندگی های پایدار و قابل تکرار، پلی (3 و 4-اتیلن دی اکسی تیوفن) (PEDOT)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) برخی از برنامه های کاربردی در مقیاس بزرگ را به دست آورده است. در حالی که PEDOT عمدتاً در کاربردهای آنتی استاتیک و به عنوان یک لایه رسانای شفاف به شکل PEDOT و پراکندگی پلی استایرن سولفونیک اسید استفاده می شود، پلی نایلین به طور گسترده ای در ساخت بورد های مدار چاپی برای محافظت از مس در برابر خوردگی و جلوگیری از قابلیت لحیم کاری آن مورد استفاده قرار می گیرد. اشکال جدیدتر پلیمرهای رسانای نانوساختار، با سطح بیشتر و پراکندگی بهتر، انگیزه جدیدی را در این زمینه ایجاد می کنند.

الکترونیک مولکولی، که به مولترونیک نیز معروف است، به مونتاژ اجزای الکترونیکی مولکولی با مولکول ها به عنوان اجزای سازنده می پردازد.. این زمینه عمدتاً با کاهش اندازه اجزای سیلیکون سروکار دارد. کارهای جدیدی در زمینه توسعه اجزای مولکولی معادل الکترونیکی مانند ترانزیستورها، خازن ها، دیودها، سیم ها و غیره انجام شده است. مولترونیکس تأثیر خود را در کاربردهای الکترونیکی و فوتونی، به عنوان مثال، در مورد رسانایی پلیمرها، فوتوکروم ها، ابررساناهای آلی، الکتروکرومیک ها و بسیاری دیگر ثابت کرده است.

از آن جا که نیاز به کاهش اندازه تراشه های سیلیکون وجود دارد، رسیدن به سطح مولکولی یک شرایط بسیار مهم برای دستیابی به آن است. اگر چه تأیید تجربی و مدل سازی دستگاه های مولکولی یک کار دلهره آور است، اما پیشرفت های حیاتی در این زمینه به دست آمده است. ترکیب اجمالی مولکول های مختلف مانند ترانزیستورهای مولکولی، دیودهای مولکولی، خازن های مولکولی، سیم های مولکولی و مقره های مولکولی از جمله کاربردهای بالقوه مولکول های مختلف مناسب، و تأکید بر پیشرفت های بیشتر و مرور دستاوردهای مختلف در زمینه گرافن دستگاه های مولکولی مبتنی بر این موضوع از اهمیت به سزایی برخوردار است.