Des chercheurs de l’Institut japonais des sciences et technologies industrielles avancées (AIST) affirment que l’utilisation d’un composé de café peut augmenter jusqu’à 100 fois le flux de courant dans les composants semi-conducteurs. Plus précisément, une fine couche d’acide caféique à la surface d’une électrode a facilité un flux de courant considérablement amélioré à travers un dispositif semi-conducteur organique, selon leur travail.
La science derrière cette amélioration remarquable du flux de courant est expliquée par le blog AIST. Un rapport sur les recherches menées à l’installation de Tsukuba indique que l’action de l’acide caféique sur l’électrode provoque l’alignement spontané des molécules à la surface du composant, réduisant ainsi la résistance au passage du courant. D’où l’augmentation de 100x du flux de courant.
Cette découverte va être utile dans le développement de futurs dispositifs à semi-conducteurs organiques, tels que les diodes électroluminescentes organiques (OLED) et les cellules solaires organiques (OPV), selon les scientifiques. On prétend que la découverte sera particulièrement précieuse pour promouvoir la durabilité. Grâce à l’application d’une fine couche d’acide caféique, dérivé de plantes, l’utilisation de ressources chimiques non respectueuses de l’environnement ou non durables peut être réduite ou évitée.
Actuellement, les fabricants de semi-conducteurs organiques utilisent des matériaux aux qualités problématiques pour l’environnement dans le rôle de couche de modification d’électrode. Un choix pour cette couche, un polymère appelé Pedot:PSS, soulève des inquiétudes quant à la pollution de l’environnement. Une alternative, un matériau de trioxyde de molybdène, utilise un oxyde d’un élément métallique rare.
Les chercheurs de l’AIST ont effectué des tests en utilisant de l’acide caféique et une variété de matériaux d’électrode, notamment l’or, l’argent, le cuivre, le fer, l’oxyde d’indium et d’étain (ITO) et le silicium avec une couche d’oxyde natif. Vous pouvez voir dans le graphique que la fonction de travail de l’électrode a augmenté jusqu’à 0,5 eV après le traitement à l’acide caféique. Notez que les chercheurs disent que le film mince d’acide caféique ne se dissout pas dans les solvants organiques utilisés dans la production de films minces semi-conducteurs organiques, il est donc parfaitement adapté à cette fin.
Jusqu’ici tout va bien, mais et ensuite ? Les chercheurs de l’AIST espèrent appliquer cette technologie de modification/revêtement d’électrodes dans des dispositifs semi-conducteurs organiques tels que les OLED et OPV susmentionnés, dans le but ultime que les composants semi-conducteurs et les dispositifs IoT soient entièrement fabriqués par des moyens durables, tout en étant faciles à recycler.