- AutorIn
- Matteo Cucchi Technische Universität Dresden, Fakultät Physik, Germany
- Anton WeissbachTechnische Universität Dresden, Fakultät Physik, Institut für Angewandte Physik, Professur Optoelektronik, Germany
- Lukas M. BongartzTechnische Universität Dresden, Fakultät Physik, Institut für Angewandte Physik, Professur Optoelektronik, Germany
- Richard Kantelberg
- Hsin Tseng
- Hans Kleemann
- Karl Leo
- Titel
- Thermodynamics of organic electrochemical transistors
- Zitierfähige Url:
- https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-896849
- Quellenangabe
- Nature Communications
Erscheinungsjahr: 2022
Jahrgang: 13
E-ISSN: 2041-1723
Artikelnummer: 4514 - Erstveröffentlichung
- 2022
- Abstract (EN)
- Despite their increasing usefulness in a wide variety of applications, organic electrochemical transistors still lack a comprehensive and unifying physical framework able to describe the current-voltage characteristics and the polymer/electrolyte interactions simultaneously. Building upon thermodynamic axioms, we present a quantitative analysis of the operation of organic electrochemical transistors. We reveal that the entropy of mixing is the main driving force behind the redox mechanism that rules the transfer properties of such devices in electrolytic environments. In the light of these findings, we show that traditional models used for organic electrochemical transistors, based on the theory of field-effect transistors, fall short as they treat the active material as a simple capacitor while ignoring the material properties and energetic interactions. Finally, by analyzing a large spectrum of solvents and device regimes, we quantify the entropic and enthalpic contributions and put forward an approach for targeted material design and device applications.
- Andere Ausgabe
- Link zum Artikel, der zuerst in der Zeitschrift „Nature Communications” erschienen ist.
DOI: 10.1038/s41467-022-32182-7 - Freie Schlagwörter (DE)
- Thermodynamik, organische elektrochemische Transistoren, thermodynamische Axiome, Entropie der Vermischung, Redox-Mechanismus
- Freie Schlagwörter (EN)
- Thermodynamics, organic electrochemical transistors, thermodynamic axioms, entropy of mixing, redox mechanism
- Klassifikation (DDC)
- 500
- Verlag
- Nature Publishing Group, London
- Förder- / Projektangaben
- Freistaat Sachsen Kontrolle über die Morphologie organischer Materialien auf der Nanometerskala
(OrgNanoMorph)
ID: 100382168 - Europäischen Sozialfonds (ESF)
- Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
ID: KL 2961/5-1 - Europäischen Sozialfonds (ESF)
Re- Learning
ID: 100382146 - Version / Begutachtungsstatus
- publizierte Version / Verlagsversion
- URN Qucosa
- urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-896849
- Veröffentlichungsdatum Qucosa
- 05.03.2024
- Dokumenttyp
- Artikel
- Sprache des Dokumentes
- Englisch
- Lizenz / Rechtehinweis
CC BY 4.0