Semicoductores organicos (conductividad)

CONDUCTIVIDAD EN LOS SEMICONDUCTORES ORGÁNICOS.

Teniendo en cuenta el modelo de trasporte de cargas en los semiconductores orgánicos y el comportamiento de la movilidad con el desorden y el campo electrico, podemos encontrar la conductividad de un semiconductor orgánico facilmente, ya que por definición la conductividad es:

s=nem

Ecuación 6. Ecuación de la conductividad.

En donde n es la concentración de portadores de carga, e es la carga del electrón y m es la movilidad de los portadores de carga, la cual tiene la forma encontrada en el numeral anterior. Sin embargo la conductividad varía con la temperatura, ya que si ésta se incrementa, tambien se incrementan el número de sitios alcanzables, ya que se puede hacer hopping hasta estados localizados más alejados o de mayor energía, debido a que con la temperatura se aumentan los fonones y la energía, y en este orden de ideas una partícula subatómica puede trasladarse mediante efecto túnel a mayores distancias. "La dependencia que tiene la conductividad en los semiconductores orgánicos σ(T) con respecto a la temperatura, está dada por la ecuación 7, en donde σo(T) es un factor dependiente de la temperatura, To es la temperatura de referencia (relacionada con la DOS en el nivel de Fermi) y d la dimensión del salto"[34].

Ecuación 7. Conductividad dependiente de la temperatura

"Adicionalmente el número de estados localizados disponibles, es incrementado mediante el aumento del nivel de dopaje, lo cual mejora la conductividad. Pero para para los polímeros conjugados altamente dopados, la conductividad con respecto a la temperatura se asemeja al comportamiento de un metal, en el cual la conductividad decrece con el incremento de la temperatura"[35]. En estos casos la ecuación anterior ya no es válida, debido a que las moléculas individuales se comportan como metales y en este caso el modelo cambia un poco respecto al anterior y consiste en que el material está constituido por granos metálicos o islas metálicas rodeadas por un medio con una banda de gap con estados localizados. "Este modelo, basado en el desorden heterogéneo de polímeros conjugados altamente dopados, sugiere que el mecanismo de transporte de cargas dentro de las islas metálicas es similar al de los metales y entre islas sigue siendo el hopping. La conductividad dependiente de la temperatura σ(T) en este modelo es expresado de acuerdo a la ecuación 8, para pequeñas islas metálicas (~nm), donde σo y To son constantes del material, y de acuerdo a la ecuación 9, para islas metálicas más largas (~μm), donde T1 y T2 son constantes del material que dependen del ancho y la altura de la barrera de tunelaje"[36].