Organische Elektronik

In der organischen Elektronik bestehen die elektronischen Schaltungen und Leiterbahnen aus leitfähigen Polymeren oder anderen organischen Verbindungen. Organische Stoffe sind chemische Verbindungen, die auf Kohlenstoff basieren.

Polymere sind sehr lange Ketten aus diesen organischen Molekülen, in der Regel Kunststoffe. Damit ein Polymer metallische Leitfähigkeit erlangt oder als Halbleiter wirkt, ist eine Dotierung vonnöten. Unter Dotierung versteht man das gezielte Einbringen von Fremdatomen in das Trägermaterial. Mit der Menge an injizierten Ladungsträgern lässt sich die Funktion jedes geeigneten organischen Materials vom Isolator bis zum elektrischen Leiter steuern. Beispiele für verwendete Materialien sind die leitfähigen Polymere Poly-3,4-ethylendioxythiophen, das mit Polystyrensulfonat dotiert wird, und Polyanilin.

Vorteil organischen Materials

Organische Materialien sind praktisch unbegrenzt verfügbar und sehr günstig herstellbar. Sie sind zudem gegebenenfalls leichter zu verarbeiten und weisen besondere mechanische Eigenschaften auf.

Die Werte wichtiger Kenngrößen liegen bei organischen Materialien jedoch um Größenordnungen unter den klassischen Materialien wie Kupfer, Silizium oder Metalloxiden, zum Beispiel weisen die Leitfähigkeiten und Wirkungsgrade entscheidende Differenzen auf. Die geplanten Anwendungen sollen daher den Markt für extrem preiswerte Elektronik erschließen. Dieser kann von der traditionellen siliziumbasierten Elektronik aufgrund spezieller technologischer Anforderungen und den entsprechenden Kosten nicht erreicht werden.

Anwendung organischer Elektronik

Polymere können flexible, transparente Kunststofffolien bilden. Somit können beispielsweise organische Solarzellen auf Plastikfolie hergestellt werden, die sich aufrollen lassen. Nahezu alle organischen Solarzellen basieren auf positiven und negativen Heteroübergängen zwischen konjugierten Polymeren als p-Leiter und Fulleren-Derivaten als n-Leiter.

Im Anwendungsbereich der organischen Leuchtdioden konzentriert sich die Forschung auf blaue Emitter-Materialien. Hier wurden neue konjugierte Polymere synthetisiert, beispielsweise Polypyrenylen und Polytriphenylendendrimere.

Englische Übersetzung(en):

organic electronics