semiconduttore organico

semiconduttore organico

semiconduttóre orgànico locuz. sost. m. – Sostanza organica dotata di proprietà elettriche simili a quelle dei semiconduttori inorganici tradizionali. Mentre in questi ultimi la semiconducibilità è legata all’esistenza di un gap energetico tra banda di valenza e banda di conduzione di entità tale da poter essere superato dall’eccitazione termica degli elettroni o mediante l’introduzione di sostanze droganti, nei s. o. essa è da ricondursi al gap energetico tra l’orbitale molecolare occupato di più alta energia (HOMO, Highest occupied molecular orbital) e quello vuoto di più bassa energia (LUMO, Lowest unoccupied molecular orbital). A favorire la presenza di un gap di adeguata entità è in genere la presenza di doppi legami coniugati all’interno della molecola. I s. o. possono essere suddivisi in due grandi famiglie: la prima è costituita da molecole ‘piccole’ e oligomeri (s. o. molecolari), la seconda da polimeri. Appartengono alla prima categoria sostanze quali oligoceni (per es., pentacene), oligotiofeni, trifenilammine, fullereni; alla seconda, poliparafenilene, polifluorene, politiofene, ecc. I s. o. sono alla base di un gran numero di dispositivi elettronici e optoelettronici di nuova concezione, basati in tutto o in parte su materiali organici, che si sono affiancati o, prevedibilmente, si affiancheranno in futuro a quelli basati sui semiconduttori tradizionali di natura inorganica (silicio, arseniuro di gallio, ossidi di metalli di transizione). Già molto diffusi su scala commerciale sono i LED (Light emitting diode) contenenti s. o. polimerici (OLED, Organic LED, e PLED, Polymer LED), mentre in fase di studio sono i laser, i transistor e le celle solari. Tra i vantaggi dei s. o. rispetto a quelli inorganici vi sono le più semplici condizioni di sintesi, le proprietà meccaniche, l’economicità, la possibilità di controllare in modo agevole le proprietà funzionali del materiale intervenendo sulla struttura molecolare (v. anche LED organici e polimerici; ).