Organische Halbleiter für aus Lösung prozessierbare Feldeffekttransistoren

Die kostengünstige Fertigung flexibler elektronischer Bauelemente dürfte in Zukunft stark von der Entwicklung aus Lösung prozessierbarer, organischer Halbleitermaterialien profitieren. Besondere Aufmerksamkeit gilt dabei zurzeit löslichen Halbleitern für organische Feldeffekttransistoren (OFETs). Die bis vor einiger Zeit vorgenommene Trennung zwischen “kleinen Molekülen” und polymeren Materialien spielt mittlerweile keine Rolle mehr – entscheidend ist vielmehr die Verarbeitbarkeit der Materialien aus Lösung zu homogenen Halbleiterschichten mit optimalen elektronischen Eigenschaften (hohe Ladungsträgermobilität, geringe Schwellspannung, hohes An/Aus‐Verhältnis). Die Materialien der Wahl sind hier lösliche Oligoacene, lösliche Oligo‐ und Polythiophene oder entsprechende Copolymere sowie Oligo‐ und Polytriarylamine. Mikro‐ oder nanokristalline Materialien bieten dabei allgemein den Vorteil etwas höherer Ladungsträgermobilitäten; amorphe, glasartige Materialien könnten dies jedoch durch eine einfachere und besser reproduzierbare Verarbeitung wettmachen. Biegbare Schaltkreise: Aus Lösung prozessierbare organische Halbleitermaterialien werden eine zentrale Rolle in gedruckten Bauelementen einer organischen Elektronik einnehmen (siehe Photo; Copyright Evonik). Der Aufsatz gibt eine Übersicht über die favorisierten Strategien zur Solubilisierung organischer Halbleiter und ihre präparative Umsetzung. Dabei werden sowohl niedermolekulare oder oligomere Halbleitermaterialien als auch Halbleiterpolymere diskutiert.