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電子材料:有機半導体の光触媒的ドーピング
Nature 630, 8015 doi: 10.1038/s41586-024-07400-5
化学ドーピングは、有機半導体(OSC)における電荷キャリアの濃度と輸送を操作する重要な手法であり、最終的にはデバイス性能を向上させる。しかし、従来のドーピング戦略は、高反応性の(強い)ドーパントの使用に頼ることが多く、そうしたドーパントはドーピング過程で消費される。弱いもしくは広く入手可能な、またはそれら両方の性質を持つドーパントを用いて温和な条件下で効率的なドーピングを達成することは、依然として大変な難題である。今回我々は、空気を弱い酸化剤(p型ドーパント)として用い室温で機能する、OSCの光触媒的ドーピングという、これまで報告されたことのない概念を報告する。これは、さまざまなOSCや光触媒に応用できる一般的な手法であり、3000 S cm−1を超える導電率が得られる。我々はまた、電荷中性の維持に用いられる有機塩が、消費される唯一の化学物質である、OSCの光触媒的還元(n型ドーピング)やp型とn型の同時ドーピングに成功したことも実証する。今回の光触媒的ドーピング法は、OSCドーピングを進歩させ次世代有機電子デバイスを開発する大きな可能性をもたらす。

