新的X射线技术揭示了可打印电子产品的结构
一种创新的X射线技术使北卡罗来纳州立大学研究人员及其合作者新见解有机聚合物如何在可打印电子产品如晶体管和太阳能电池中使用。他们的发现可能导致更便宜，更有效的可印刷电子设备。
通过将含有导电有机分子的油墨喷涂或印刷到表面上的印刷电子产品。该过程快速，比当前生产技术速度快得多，如太阳能电池或计算机和电视显示器等物品。此外，它还适用于惊人的新应用：图片不需要电池的可穿戴式交互式显示器。在太阳能产业中，打印太阳能电池对巨型卷印刷印刷机的能力 - 像印刷报纸一样 - 可以使技术更实惠和质量销售。
NC状态物理学家哈拉德博士ade.和布莱恩·柯林斯博士与加州大学圣巴巴拉大学的Michael Chabinyc博士合作，想知道为什么一些处理步骤比其他处理措施更好，更高效。“制造商知道一些材料比这些设备中的其他材料更加好，但它基本上仍然是一个审判和错误的过程，”Ade说。“我们想给他们一种方法来表征这些材料，以便他们能够看到他们拥有的东西以及为什么工作。”
要做到这一点，柯林斯和阿德去了劳伦斯伯克利国家实验室的先进光源（ALS）。他们开发了一种新技术，它使用了来自ALS的强大X射线来看看这些材料中的单个分子如何组织。他们发现最好的表现装置的特征在于材料内的特定分子取向。
“在晶体管中，我们发现随着分子之间的对准增加，表现所以表现所以，”柯林斯说。“在太阳能电池的情况下，我们发现了在装置中的界面处的分子对准，这可能是更有效地收获光的关键。对于这两者来说，这是第一次能够真正看待分子水平正在发生的事情。“
研究人员的结果出现在期刊上自然材料。由NC州和UCSB领导，澳大利亚州博士伯克利国家实验室，蒙纳士大学的国际研究人员和德国大学尔兰纽伦堡的研究人员有助于这项工作。
“我们希望这项技术将使研究人员和制造商能够更大了解这些材料的基础知识，”柯林斯说。“了解这些材料的工作如何只能导致性能提高和更好的商业可行性。”
该研究由能源部，国家科学基金会通过美国再投资和恢复法案，以及教育部。美国能源部基本能源科学办公室主任支持先进的光源支持。
-peack-
编辑注：摘要跟随。
“偏振X射线散射揭示了有机薄膜中的非晶定义排序”
作者：B. A.柯林斯，H. Yan，E. Gann，H. Ade，北卡罗来纳州立大学;J. E.Cochran，M.L.Chabinyc，加利福尼亚大学圣巴巴拉;C. HUB，R. Fink，Physikalische Chemie和ICMM，大学Erlangen-Nuremberg，Erlangen，德国;C.Wang，高级光源，劳伦斯伯克利国家实验室;剑桥大学，剑桥大学。C. R. McNeill，蒙纳士大学，维多利亚，澳大利亚
发布：4月15日TH.2012年自然材料
抽象的：
分子取向严重影响有机材料的机械，化学，光学和电子性质。到目前为止，柔软物质中的分子级排序只有在样品表现出足够的结晶度时，才能表征X射线或电子显微镜技术。这里，我们表明，分子轨道的偏振软X射线（P-SOx）的共振散射不受结晶度的限制，并且它可用于探测分子取向下降到10nm的尺寸尺寸。我们首先在高度结晶的小分子薄膜上应用该技术，随后使用其高灵敏度以探测聚合物晶体管中液晶排序对电荷迁移率的影响。P-SOX还揭示了全聚合物有机太阳能电池的无定形结构域中的散射各向异性，其中界面相互作用在基质阶段中的界面相互作用的取向对准，这可能在光学药物中起重要作用。散射各向异性的能量和Q依赖性允许识别结构域中的成分和定位程度。
