Электрик кучюни кечире бильген сындырыджы, ренкли силикон къаиде-

Янъы тапылгъан силикон варианты ярымкечириджидир, Мичиган университетининъ араштырмаджылары -материал сыныфы тек изоляция япкъан олгъаны акъкъында тахминлерни таптылар.

«Материал ялпакъ панельли дисплейлернинъ янъы чешитлери, эгильмели фотоэлектрик, кийильген датчиклер я да атта чешит орьнеклерни я да тасвирлерни косьтере бильген урбалар ичюн имкян ача», — деди Ричард Лейн, U-M материаллар ве муэндислик ве макромолекуляр илим ве муэндислик профессоры ве чалышманынъ мухбир муэллифи.

Силикон ягълары ве резиналары-полисилоксанлар ве силсесквиоксанлар-аньаневий оларакъ изоляция материалларыдыр, яни олар электрик я да сыджакъ акъымына къаршы тура. Оларнынъ сувгъа-даянув хусусиетлери оларны биомедицина алетлеринде, герметиклерде, электрон къапламаларда ве даа чокъ шейлерде файдалы эте.

Бу арада адий ярымкечириджилер адет узьре къатты ола. Ярымкечириджи силикон, чешит ренклерде олгъан силикон киби, Лейн тасвирлеген эгильмели электрониканы да имкянгъа маликтир.

Молекуляр севиеде силиконлар кремнийге япышкъан органик (углерод-эсасында) группалары олгъан невбетлешкен кремний ве оксиген атомларындан (Si-O-Si) омуз агъындан ибареттир. Полимер зынджырларынынъ бири-бирине багълангъанда чешит 3D шекилленювлери пейда ола, оларны хачлы-багълав деп адландыралар, олар материалнынъ къавийлик я да иримек къабилиети киби физик хусусиетлерини денъиштирелер.

Силикондаки чешит тюрлю хачлы-багълайыджы къурулышларны огренгенде, араштырмаджылар сополимерде электрик кечиримлилигининъ потенциалына расткельдилер, бу исе эки чешит тюрлю текрарлангъан бирлемлерден ибарет олгъан полимер зынджырыдыр-къафес-структуралы, сонъра исе бу алда сызыкълы силиконлар.

Кечириджиликнинъ имкяны электронларнынъ бири-бирине къаплангъан орбиталлернен Si-O-Si багълары боюнджа насыл арекет эте бильгенлеринден пейда ола. Ярымкечириджилернинъ эки эсас аллары бар: электрик кучюни кечирмеген темель ал ве кечириджи ал, о, электрик кучюни кечире. Кечириджи ал, яни къозгъалгъан ал, базы электронлар маден киби материал боюнджа багълангъан невбеттеки электрон орбиталына секиргенде пейда ола.

Адет узьре, Si-O-Si багъ кошелери бу багъгъа ёл бермейлер. 110 градус , олар 180 градус догъру сызыкътан узакъталар. Амма команда тапкъан силикон сополимеринде бу багълар темель алында 140 градустан башлана-ве олар къозгъалгъан алында 150 градускъадже созула. Бу электрик зарядынынъ акъмасы ичюн автомагистраль яратмакъ ичюн етерли эди.

— Бу, электронлар арасында бир чокъ багълар боюнджа, шу джумледен бу сополимерлердеки Si-O-Si багълары боюнджа бекленильмеген тесирлешювге имкян бере, — деди Лейн. — Зынджырнынъ узунлыгъы не къадар узун олса, электронларгъа о къадар узун месафе кечмек къолай олур, бу исе ярыкъны озьлерине чекмек ве сонъра оны даа алчакъ энергияларда чыкъармакъ ичюн керек олгъан энергияны эксильте.

Силикон сополимерлерининъ ярымкечириджи хусусиетлери де онынъ ренк спектрини мейдангъа кетирмеге имкян бере. Электронлар фотонларны, я да ярыкъ парчачыкъларыны озюне синъдирип, чыкъарып, ер ве къозгъалгъан аллар арасында секирелер. Ярыкъ чыкъарув сополимер зынджырынынъ узунлыгъына багълы, оны Лэйннинъ командасы идаре эте биле. Зынджырнынъ узунлыгъы узун олса, секирювлернинъ кичиклиги ве энергиялы фотонларнынъ эксильмеси демектир, бу исе силиконгъа къырмызы тюс бере. Къыскъа зынджырлар электронлардан буюк секирювлерни талап этелер, шунынъ ичюн олар спектрнинъ мавы уджуна догъру зияде энергиялы ярыкъ чыкъаралар.

Зынджыр узунлыгъы ве ярыкъны ютув ве чыкъарув арасындаки багъны косьтермек ичюн, араштырмаджылар чешит зынджыр узунлыкътаки сополимерлерни айырып, оларны пробиркаларда узундан къыскъагъадже ерлештирдилер. Трубаларгъа УФ ярыгъы якъылса, эр бири ярыкъны чешит энергияларда озюне синъдирип, чыкъаргъанда, толу кок къушагъы пейда ола.

Сополимер зынджырынынъ узунлыгъына эсаслангъан ренкли массив айрыджа уникалдыр, чюнки бу вакъыткъадже силиконлар тек шеффаф я да беяз олгъаны белли эди, чюнки оларнынъ изоляция хусусиетлери оларны чокъ ярыкъны озюне алмагъа меджбур эте.

— Биз эр кеснинъ электрик джеэттен инерт деп тюшюнген материалны аламыз ве онъа йымшакъ, эгильмели электрониканынъ невбеттеки неслини къуветлендире бильген янъы омюр багъышлаймыз, — деди Цзицзин (Джеки) Чжан, У-М материаллар ве муэндислик докторанты ве араштырманынъ баш муэллифи.