شبه موصل عضوي
تاريخ

في عام 1862، حصل هنري ليثيبي على مادة موصلة جزئيًا عن طريق أكسدة الأنيلين في حمض الكبريتيك. ربما كانت المادة بوليانيلين. في الخمسينيات من القرن الماضي، اكتشف الباحثون أن المركبات العطرية متعددة الحلقات تشكل أملاحًا معقدة لنقل الشحنة شبه موصلة مع الهالوجينات. على وجه الخصوص، الموصلية العالية 0.12 S / سم ورد في بيريلين - اليود مجمع في عام 1954. أشارت هذه النتيجة إلى أن المركبات العضوية يمكن أن تحمل التيار.
تم اكتشاف حقيقة أن أشباه الموصلات العضوية، من حيث المبدأ، عوازل ولكنها تصبح شبه موصلة عندما يتم حقن ناقلات الشحنة من القطب (الأقطاب) بواسطة كالمان وبوب.  وجدوا أن تيار الثقب يمكن أن يتدفق عبر بلورة أنثراسين ملامسة لإلكتروليت متحيز إيجابيًا يحتوي على اليود الذي يمكن أن يكون بمثابة حاقن ثقب. تم تحفيز هذا العمل من خلال الاكتشاف السابق بواسطة أكاماتو وآخرون. أن الهيدروكربونات العطرية تصبح موصلة للكهرباء عند مزجها مع اليود الجزيئي لأن مركب نقل الشحنة يتكون. نظرًا لأنه تم إدراك أن المعلمة الحاسمة التي تتحكم في الحقن هي وظيفة عمل القطب، فقد كان من السهل استبدال الإلكتروليت بملامسة معدنية صلبة أو شبه موصلة بوظيفة عمل مناسبة. عندما يتم حقن كل من الإلكترونات والثقوب من جهات اتصال معاكسة، يمكن أن تتحد بشكل إشعاعي وتنبعث منها الضوء (التلألؤ الكهربائي). لوحظ في البلورات العضوية في عام 1965 بواسطة سانو وآخرون.
في عام 1972، وجد الباحثون الموصلية المعدنية في مركب نقل الشحنة (TTF-TCNQ). تم الإبلاغ عن الموصلية الفائقة في مجمعات نقل الشحنة لأول مرة في ملح بشغارد (TMTSF) 2 PF 6 في عام 1980.
في عام 1973، أنتج الدكتور جون ماكجينيس أول جهاز يشتمل على أشباه موصلات عضوية. حدث هذا قبل ثماني سنوات تقريبًا من إنشاء الجهاز التالي. يعد «مفتاح الميلانين (بولي أسيتيلين) ثنائي الاستقرار» حاليًا جزءًا من مجموعة الرقائق التابعة لمؤسسة سميثسونيان.
في عام 1977، شيراكاوا وآخرون. أبلغ عن الموصلية العالية في البولي أسيتيلين المؤكسد والمخدر باليود. حصلوا على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2000 عن «اكتشاف وتطوير البوليمرات الموصلة». وبالمثل، تم اكتشاف البولي بيرول عالي التوصيل في عام 1979.
تُستخدم الآن أشباه الموصلات العضوية الصلبة ذات العمود الفقري كعناصر نشطة في الأجهزة الإلكترونية الضوئية مثل الثنائيات العضوية الباعثة للضوء (OLED)، والخلايا الشمسية العضوية، والترانزستورات ذات التأثير الميداني العضوي (OFET)، والترانزستورات الكهروكيميائية ومؤخراً في تطبيقات الاستشعار الحيوي. تتمتع أشباه الموصلات العضوية بالعديد من المزايا، مثل التصنيع السهل والمرونة الميكانيكية والتكلفة المنخفضة.
مهد اكتشاف كالمان وبوب الطريق لتطبيق المواد الصلبة العضوية كعناصر نشطة في الأجهزة الإلكترونية شبه الموصلة، مثل الثنائيات العضوية الباعثة للضوء (OLEDs) التي تعتمد على إعادة تركيب الإلكترونات والثقوب المحقونة من أقطاب «أومية»، أي أقطاب كهربائية بها إمدادات غير محدودة من ناقلات الشحن. كانت الخطوة الرئيسية التالية نحو الاستغلال التكنولوجي لظاهرة الإلكترون وحقن الثقب في أشباه الموصلات العضوية غير البلورية هي عمل تانغ وفان سليك. لقد أظهروا أنه يمكن توليد التلألؤ الكهربائي الفعال في طبقة ثنائية رقيقة غير متبلورة مترسبة بالبخار من ثنائي أمين عطري (TAPC) و (Alq3) محصور بين أنود أكسيد القصدير الإنديوم (ITO) وكاثود Mg: Ag. معلم آخر نحو تطوير الثنائيات العضوية الباعثة للضوء (OLEDs) هو الاعتراف بإمكانية استخدام البوليمرات المترافقة أيضًا كمواد فعالة. تم تحسين كفاءة (OLEDs) بشكل كبير عند إدراك أن حالات الفسفور (الإكسيتونات الثلاثية) يمكن استخدامها للانبعاثات عند تعاطي المنشطات مصفوفة أشباه الموصلات العضوية بصبغة فسفورية، مثل مجمعات الإيريديوم مع اقتران قوي تدور حول مدار.
أظهر العمل على موصلية بلورات الأنثراسين الملامسة للإلكتروليت أن جزيئات الصبغة المثارة بصريًا ممتصة على سطح حاملات شحنة الحقن البلورية. تسمى الظاهرة الأساسية الموصلية الضوئية الحساسة. يحدث عندما يتم امتصاص جزيء الصبغة مع إمكانية الأكسدة / الاختزال المناسبة عند التقاط الصور عند السطح أو دمجها في الكتلة. أحدث هذا التأثير ثورة في التصوير الكهربائي، وهو الأساس التكنولوجي لآلات النسخ المكتبية اليوم. وهو أيضًا أساس الخلايا الشمسية العضوية (OSCs)، حيث يكون العنصر النشط متبرعًا بالإلكترون، ويتم دمج مادة متقبل للإلكترون في طبقة ثنائية أو رابطة غير متجانسة.
يمكن أن يؤدي تعاطي المنشطات مع مانح قوي للإلكترون أو متقبلاته إلى جعل المواد الصلبة العضوية موصلة حتى في حالة عدم وجود ضوء. ومن الأمثلة على ذلك البولي أسيتيلين  والصمامات الثنائية المشبعة بالضوء.
تُستخدم أشباه الموصلات العضوية اليوم كعناصر نشطة في الثنائيات العضوية الباعثة للضوء (OLEDs) والخلايا الشمسية العضوية (OSCs) والترانزستورات العضوية ذات التأثير الميداني (OFETs).