材料科学：遷移金属触媒を用いる有機半導体のnドーピング

化学ドーピングは、有機半導体における電荷輸送の研究や、特定の（オプト）エレクトロニクスデバイスの改良に重要な過程である。n（電子）ドーピングは、基本的にp（正孔）ドーピングより難しく、ドーピング効率（η）は通常10％未満と非常に低い。高効率nドーパント分子は、幅広い応用に適した高い還元力と空気中安定性を同時に示す必要があるが、それは非常に困難である。今回我々は、空気中で安定な前駆体型分子ドーパントを用い、触媒作用によって有機半導体のnドーピングを行う、という一般的な概念を示す。蒸着したナノ粒子や溶液プロセス可能な有機金属錯体（例えばPd₂(dba)₃）として遷移金属（例えばPt、Au、Pd）を組み込むことによって反応が触媒され、これによって、実験的証拠や理論的証拠によって評価されているように、はるかに短いドーピング時間でのηの大幅な向上と高い電気伝導率（100 S cm⁻¹以上）が可能になった。この方法は、改良型半導体デバイスの実現に技術的影響を及ぼすとともに、触媒、分子ドーパント、半導体からなる三成分系の広い探索空間をもたらして、nドーピングの研究と応用に新たな機会を開くものである。

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