Halbleiteranordnung aus organischen halbleitenden Verbindungen In
der Technik finden Halbleiter ein stets wachsendes Interesse, so z. B. zur Herstellung
von Transistoren, Halbleiterfotowiderständen, Halbleiterfotoelementen, Halbleiterwiderständen,
Halbleitergleichrichtern u. dgl. Bis jetzt wurden für dieses Gebiet der Elektrotechnik
in erster Linie Halbleiter auf anorganischer Basis eingesetzt. Für die Ausdehnung
der Anwendungsmöglichkeiten von Halbleitern, zur Vereinfachung ihrer Herstellung,
und um sie in ihren Eigenschaften den jeweiligen Anforderungen besser anpassen zu
können, ist es für die Praxis von großem Nutzen, synthetische, auf organischer Basis
aufgebaute Halbleiter zu verwenden. Die auf organischer Basis aufgebauten Halbleiter
haben auch noch den Vorteil, als antistatische Mittel in breitem Umfang eingesetzt
werden zu können. Die bisher verwendeten organischen Stoffe als Halbleiter, wie
Anthracen, Naphthalin, Pyren, Thiophen, Chinolin u. a., haben den für eine technische
Anwendung entscheidenden Nachteil, bei höherer Temperatur zu schmelzen und relativ
leicht flüchtig zu sein. Darüber hinaus besitzen sie bei höheren Temperaturen den
weiteren Nachteil, mehr oder weniger stark in flüssigen Medien löslich zu sein,
was sich insbesondere für die Verwendung als Halbleiter bei Hochfrequenz- oder Hochspannungsgleichrichtern
als schädlich erweist.Semiconductor arrangement of organic semiconducting compounds In
in technology, semiconductors are of growing interest. B. for production
of transistors, semiconductor photo resistors, semiconductor photo elements, semiconductor resistors,
Semiconductor rectifiers and the like have hitherto been used in this field of electrical engineering
primarily semiconductors on an inorganic basis are used. For the stretch
the possible uses of semiconductors to simplify their manufacture,
and to better adapt their properties to the respective requirements
it is of great use in practice, synthetic, organic
to use built semiconductors. The organic-based semiconductors
Also still have the advantage of being widely used as antistatic agents
to be able to. The organic substances previously used as semiconductors, such as
Anthracene, naphthalene, pyrene, thiophene, quinoline and others, have the for a technical
Application decisive disadvantage to melt at higher temperature and relative
to be volatile. In addition, they have the at higher temperatures
Another disadvantage of being more or less soluble in liquid media,
which is particularly suitable for use as a semiconductor in high-frequency or high-voltage rectifiers
proves harmful.
Es wurde bereits vorgeschlagen, hochmolekulare Verbindungen, die durch
die Umsetzung von aromatischen polyfunktionellen Isocyanaten mit Wasserstoffsuperoxyd
erhalten werden, als elektrische Halbleiter zu verwenden.It has already been suggested that high molecular weight compounds are produced by
the reaction of aromatic polyfunctional isocyanates with hydrogen peroxide
can be obtained to use as electrical semiconductors.
Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Halbleiteranordnung, z. B. einen
Halbleiterwiderstand, Gleichrichter, Fotoelement oder Transistor, mit einem Halbleiterkörper
aus organischen halbleitenden Verbindungen. Erfindungsgemäß sind als organische
halbleitende Verbindungen an sich bekannte Umsetzungsprodukte von Polyinen, die
man durch Erhitzen und/oder Belichten von Polyinen der allgemeinen Formel Ri-(C-C)n-R2,
(wobei n = 2 oder größer als 2, R1 und R2 gleiche oder verschiedene organische Reste
bedeuten) unterhalb des Schmelzpunktes erhält, verwendet. Über Struktur und Reaktionsfähigkeit
von Polyinen der obengenannten allgemeinen Formel, siehe z. B. F. Bohlmann, »Angewandte
Chemie«, 69, S. $2 (1957).The invention also relates to a semiconductor device, e.g. B. a
Semiconductor resistor, rectifier, photo element or transistor, with a semiconductor body
made of organic semiconducting compounds. According to the invention are as organic
semiconducting compounds known reaction products of polyynes, the
by heating and / or exposing polyynes of the general formula Ri- (C-C) n-R2,
(where n = 2 or greater than 2, R1 and R2 are identical or different organic radicals
mean) below the melting point is used. About structure and responsiveness
of polyynes of the above general formula, see e.g. B. F. Bohlmann, »Applied
Chemistry ”, 69, p. 2 (1957).
Die durch Erhitzen und/oder Belichten von Polyinen der oben angegebenen
allgemeinen Struktur erhaltenen Umwandlungsprodukte sind im allgemeinen tief gefärbt,
schwer- oder unlöslich.Those obtained by heating and / or exposure to polyynes of the above
Conversion products obtained in general structure are generally deeply colored,
difficult or insoluble.
Für gewisse Anwendungszwecke kann die Schwer- oder gar Unlöslichkeit
der Umwandlungsprodukte von Polyinen störend sein, weil die Produkte für diese speziellen
Verwendungszwecke nicht in einfacher Form auf eine feste Unterlage, z. B. auf ein
Metall oder auf einem anorganischen oder organischen Nichtleiter, wie Quarz oder
einem Kunststoff u. dgl., aufgebracht werden können. Diese Verarbeitungsschwierigkeiten
können dadurch leicht vermieden werden, daß von dem Ausgangspolyin zuerst eine möglichst
konzentrierte Lösung unter Verwendung eines leicht verdunstbaren Lösungsmittels,
z. B. Aceton, hergestellt wird, diese Lösung dann auf eine feste Unterlage aufgebracht
und anschließend das Lösungsmittel verdunstet wird. Erst nachdem eine Polyinschicht
so auf die Unterlage aufgebracht wurde, wird durch Erhitzen und/oder Belichten die
Polyinschicht in das Umwandlungsprodukt mit Halbleitercharakter übergeführt.Difficulty or even insolubility can be used for certain purposes
of the conversion products of polyynes can be disruptive because the products are special for this
Purposes not in simple form on a solid base, e.g. B. on a
Metal or on an inorganic or organic dielectric, such as quartz or
a plastic and the like. These processing difficulties
can thereby easily be avoided that one of the starting polyynes first as possible
concentrated solution using an easily evaporable solvent,
z. B. acetone, is produced, this solution is then applied to a solid surface
and then the solvent is evaporated. Only after a layer of polyine
so was applied to the base, is heated and / or exposed to the
Polyine layer converted into the conversion product with semiconductor character.
Beispiel 4,63 g eines Maßvioletten Polyins der eingangs genannten
Struktur, wobei n = 2 und R1 = R2 =
ist (Schmelzpunkt 166 bis 167°C), werden 24 Stunden unter Stickstoff auf 140 bis
150°C erhitzt. Anschließend wird das entstandene Produkt mit Aceton unter Rühren
1 Stunde ausgekocht und die heiße Mischung filtriert. Der Rückstand wird mit heißem
Aceton nachgewaschen
und getrocknet. Es werden so 1,87 g unlösliches,
tiefdunkelviolettgefärbtes Umsetzungsprodukt, das auch bei 250°C noch nicht geschmolzen
ist, erhalten. Die Temperaturabhängigkeit des spezifischen Widerstandes des Umsetzungsproduktes
ist aus der folgenden Tabelle ersichtlich.
50°C I 100°C ( 150 1 C 200°C
S2 - cm ......... I 1010 I 2-101 I
6-106 I 105
Das nicht umgesetzte Ausgangspolyin geht bei der Extraktion in Lösung und kann durch
Abdampfen des Acetons wiedergewonnen werden.Example 4.63 g of a volumetric violet polyine of the structure mentioned at the beginning, where n = 2 and R1 = R2 = (melting point 166 to 167 ° C) are heated to 140 to 150 ° C under nitrogen for 24 hours. The resulting product is then boiled with acetone for 1 hour while stirring and the hot mixture is filtered. The residue is washed with hot acetone and dried. 1.87 g of insoluble, deep dark purple colored reaction product which has not yet melted even at 250 ° C. are obtained. The temperature dependence of the specific resistance of the reaction product can be seen from the following table. 50 ° CI 100 ° C (150 1 C 200 ° C
S2 - cm ......... I 10 1 0 I 2-101 I 6-106 I 105
The unreacted starting polyin goes into solution during the extraction and can be recovered by evaporating off the acetone.