NINGBO INNO PHARMCHEM CO.,LTD. widmet sich der Erforschung der komplexen Zusammenhänge zwischen Materialstruktur und Geräteleistung. Im Bereich der organischen Gassensoren ist die präzise Steuerung der Morphologie der aktiven Schicht entscheidend für hohe Empfindlichkeit und schnelle Reaktionszeiten. Unsere Untersuchungen zu TIPS-Pentacen- und Polymer-Blends zeigen den tiefgreifenden Einfluss von Kristallisationsmodi auf die Gaserkennungsfähigkeiten.

Die Forschung konzentriert sich darauf, wie variierende Spin-Coating-Zeiten von TIPS-Pentacen/Polymer-Blends die Kristallisation der TIPS-Pentacen-Moleküle beeinflussen. Im Gegensatz zur einfachen Abscheidung bietet das Spin-Coating einen dynamischen Prozess, bei dem die Lösungsmittelevaporationsraten und der Restlösungsmittelgehalt fein abgestimmt werden können. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass kürzere Spin-Zeiten Bedingungen begünstigen, die ein eindimensionales (1D) Kristallwachstum fördern, während längere Spin-Zeiten optimiert werden können, um zweidimensionale (2D) Kristalle zu erzielen. Diese Unterscheidung ist nicht rein akademisch; sie hat direkte Auswirkungen auf Gaserkennungsanwendungen.

Insbesondere bieten die 2D-kristallinen Strukturen von TIPS-Pentacen, die oft als Sphärolithe erscheinen, einen kontinuierlicheren und poröseren Film im Vergleich zur diskontinuierlichen Natur von 1D-Kristallen. Diese poröse Mikrostruktur ist für Gassensoren äußerst vorteilhaft. Sie ermöglicht Analytenmolekülen, wie Stickerdioxid (NO2), das halbleitende Kanal effizienter zu durchdringen, aktive Zentren zu erreichen und mit dem Material zu interagieren. Diese verbesserte Zugänglichkeit führt zu einer ausgeprägteren Änderung der elektrischen Leitfähigkeit des Sensors bei Gaseinwirkung, wodurch die Empfindlichkeit erhöht wird. Tatsächlich ist die Fähigkeit, 2D-Kristallwachstum von TIPS-Pentacen zu erzielen, ein Schlüsselfaktor für überlegene Gasdetektion.

Unsere Arbeit bei NINGBO INNO PHARMCHEM CO.,LTD. unterstreicht die Bedeutung des Verständnisses dieser Struktur-Eigenschafts-Beziehungen. Durch die Beherrschung des Einflusses der Spin-Coating-Zeit auf die TIPS-Pentacen-Morphologie können wir die Filmbeschaffenheit optimieren, um die Gasdetektion zu verbessern. Der Übergang von 1D zu 2D-Kristallen, der durch sorgfältige Steuerung des Spin-Coating-Prozesses erleichtert wird, hat signifikante Verbesserungen der Sensorleistung gezeigt, darunter schnellere Ansprech- und Erholungszeiten sowie eine höhere Gesamtempfindlichkeit.

Diese Forschung unterstreicht das Potenzial von lösungsbasierten organischen Halbleiter-Blends für die Entwicklung von Sensortechnologien der nächsten Generation. Die fortlaufende Erforschung der TIPS-Pentacen PS-Blend-Gasdetektionseigenschaften durch NINGBO INNO PHARMCHEM CO.,LTD. zielt darauf ab, neue Möglichkeiten in der Umweltüberwachung, industriellen Sicherheit und medizinischen Diagnostik zu erschließen.