Noncovalent Functionalization and Passivation of Black Phosphorus with Optimized Perylene Diimides for Hybrid Field Effect Transistors

Amongst the different existing methods to passivate black phosphorus (BP) from environmental degradation, the noncovalent functionalization with perylene diimides (PDI) has been postulated as one of the most promising routes because it allows preserving its electronic properties. This work describes the noncovalent functionalization and outstanding environmental protection of BP with tailor made PDI having peri-amide aromatic side chains, which include phenyl and naphthyl groups, exhibiting a significantly increased molecule-BP interaction. These results are rationalized by density functional theory (DFT) calculations showing that the adsorption energies are mainly governed by van der Waals…

Gitteröffnung durch reduktive kovalente Volumen‐Funktionalisierung von schwarzem Phosphor

Eine chemisch-reduktive Volumen-Funktionalisierung von dünnlagigem schwarzem Phosphor (BP) gelang unter Verwendung von BP-Interkalationsverbindungen. Durch eine effektive reduktive Aktivierung wurde die kovalente Funktionalisierung des geladenen BP mit Alkylhalogeniden erzielt, wobei eine Öffnung des BP-Gitters und ein höherer Funktionalisierungsgrad als bei neutralen Reaktionsrouten resultieren.

Lattice Opening upon Bulk Reductive Covalent Functionalization of Black Phosphorus

The chemical bulk reductive covalent functionalization of thin-layer black phosphorus (BP) using BP intercalation compounds has been developed. Through effective reductive activation, covalent functionalization of the charged BP by reaction with organic alkyl halides is achieved. Functionalization was extensively demonstrated by means of several spectroscopic techniques and DFT calculations; the products showed higher functionalization degrees than those obtained by neutral routes.

Theoretische Chemie 2001

Mit Funktionalen, die nicht mehr nur von der Elektronendichte, sondern auch von den Orbitalen abhangen, scheinen einige Probleme, die Dichtefunktionalmethoden seit langem beeintrachtigen, gelost zu werden. Neue quantenchemische Ansatze und Techniken ermoglichen die detaillierte und routinemasige Untersuchung von Molekulen in elektronisch angeregten Zustanden. In der Clusterchemie erweisen sich theoretische Zugange unterschiedlicher Komplexitat als wertvolle Partner des Experiments.

Organic Field Effect Transistors: Noncovalent Functionalization and Passivation of Black Phosphorus with Optimized Perylene Diimides for Hybrid Field Effect Transistors (Adv. Mater. Interfaces 23/2020)