(Noticias de Nanowerk) Un equipo de investigadores dirigido por el profesor Young S. Park del Departamento de Química de la UNIST ha logrado un avance significativo en el campo de los semiconductores orgánicos. Su exitosa síntesis y caracterización de una nueva molécula llamada “BNBN antraceno” ha abierto nuevas posibilidades para el desarrollo de dispositivos electrónicos avanzados. Los semiconductores orgánicos desempeñan un papel crucial en la mejora del movimiento y las propiedades luminosas de los electrones en dispositivos electrónicos orgánicos centrados en carbono. La investigación del equipo se centró en mejorar la diversidad química de estos semiconductores reemplazando los enlaces carbono-carbono (C-C) por enlaces isoelectrónicos boro-nitrógeno (B-N). Esta sustitución permite una modulación precisa de las propiedades electrónicas sin cambios estructurales significativos. Imagen esquemática que muestra las síntesis de antraceno BOBN y antraceno BNBN. (Imagen: UNIST) Los investigadores sintetizaron con éxito el derivado de antraceno BNBN, que contiene una unidad BNBN continua formada al convertir la unidad BOBN en el borde en zigzag. En comparación con los derivados de antraceno convencionales compuestos únicamente de carbono, el antraceno BNBN exhibió variaciones significativas en la longitud del enlace C-C y una brecha de energía entre el orbital molecular más alto ocupado y el orbital molecular más bajo desocupado. Además de sus propiedades únicas, el derivado de antraceno BNBN demostró un potencial prometedor para su aplicación en electrónica orgánica. Cuando se utilizó como anfitrión azul en un diodo emisor de luz orgánico (OLED), el antraceno BOBN exhibió un voltaje de conducción notablemente bajo de 3.1 V, junto con una mayor eficiencia en términos de utilización de corriente, eficiencia energética y emisión de luz. El equipo de investigación confirmó además las propiedades del derivado de antraceno BNBN estudiando su estructura cristalina utilizando un difractómetro de rayos X. Este análisis reveló cambios estructurales, como la longitud y el ángulo del enlace, resultantes del enlace boro-nitrógeno (BN). Características de los dispositivos OLED que utilizan antraceno BOBN (línea azul) y 2-fenilantraceno (línea negra) como anfitrión azul. (a) Arquitectura del dispositivo OLED. (b) Espectros de electroluminiscencia (EL) del dispositivo registrados a 10 mA cm-2. (c) Densidad de corriente-características de voltaje impulsor. (d) Características de la tensión de conducción de luminancia. (Imagen: UNIST) "Nuestro estudio sobre el antraceno, un tipo de aceno ampliamente reconocido como semiconductor orgánico, ha sentado las bases para futuros avances en este campo", comentó Songhua Jeong (Programa combinado de maestría y doctorado en química, UNIST), el primer autor. de este estudio. "El enlace BN continuo sintetizado a través de esta investigación tiene un gran potencial para aplicaciones en semiconductores orgánicos". El profesor Park enfatizó la importancia de este avance y afirmó: “La síntesis y caracterización de compuestos con enlaces continuos boro-nitrógeno (BN) contribuyen a la investigación fundamental en química. Proporciona una herramienta valiosa para sintetizar nuevos compuestos y controlar sus propiedades electrónicas”. Los hallazgos de la investigación, que también involucran las contribuciones del equipo del profesor Joonghan Kim de la Universidad Católica de Corea, el equipo del profesor Wonyoung Choe del Departamento de Química de la UNIST y un equipo de investigación de SFC Co., Ltd., se publicaron en línea en Angewande Chemie Edición Internacional (“Aumento de la diversidad química de B2N2 Derivados del antraceno mediante la introducción de múltiples unidades continuas de boro-nitrógeno”).

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