酰胺与酰亚胺类n型有机半导体材料的研究进展

有机半导体材料具有来源丰富、化学结构可裁剪、柔韧性较高、器件制备温度低和塑料衬底兼容性好等优点, 极大地拓展了电子器件的功能与应用. 然而, 电子传输型(n型)有机半导体在分子多样性、载流子迁移率和空气稳定性方面远远落后于空穴传输型(p型)半导体, 从而阻碍了双极晶体管、p-n结和有机互补电路的发展. 酰胺或酰亚胺功能化能显著提高有机材料的电子亲和势, 是构建高性能n型有机半导体的重要策略. 本综述总结了近年来萘二酰亚胺类、苝二酰亚胺类、吡咯并吡咯二酮类、异靛蓝类和其他酰胺/酰亚胺类小分子和聚合物n型有机半导体材料的研究进展, 从分子设计角度出发, 深入讨论了分子结构如何改变分子前线轨道能级、分子间相互作用力、聚集态结构、器件稳定性和电学性能, 最后对其未来的发展方向和面临的挑战进行了展望.     

n-型有机半导体插入层提高p-型并五苯薄膜晶体管性能(英文)

在金电极和p-型并五苯有源层之间插入n-型有机半导体层显著提高了并五苯薄膜场效应晶体管的性能。在插入2nm厚的N,N-bis(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-pentadecafluorooctyl)-1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylicdiimide(NTCDI-C8F)和N,N′-dioctyl-3,4,9,10-perylenedicarboximide(PTCDI-C8)层后,器件的阈值电压由-19.4V显著降低到-1.8和-8.7V、迁移率提高了约2倍、电流开关比保持在105~106。这为通过简单地在电极和有机半导体有源层之间引入其他有机半导体薄层的方法来构建具有低阈值电压和高迁移率特征的有机薄膜场效应晶体管器件提供思路。     

芘二酰亚胺:兼具高电子迁移率和双光子荧光性能的有机半导体

正近年来,伴随着有机电子学的蓬勃发展,有机半导体材料的研究逐渐成为了科研领域的热点之一。与传统的无机半导体材料相比,有机半导体材料具备独特的优势,比如分子结构易于调控、可溶液处理和易于大规模制备~(1,2)。有机半导体材料在新     

高性能的n-型和双极性有机小分子场效应晶体管材料

作为有机场效应晶体管的关键组成部分,有机半导体材料直接决定了器件的性能和稳定性。相比于p-型有机半导体材料,n-型和双极性有机半导体材料在迁移率和稳定性等方面则显著滞后。因此,n-型和双极性小分子有机半导体材料的设计与合成已成为高性能OFETs的学术研究的焦点。这篇综述重点突出了近十年报道的具有较好性能的n-型和双极性小分子有机半导体材料,并且对其结构和性能的关系进行了归纳,旨在对设计合成高性能、空气稳定的n-型和双极性有机小分子半导体材料提供一些指导帮助。     

基于有机纳米纤维薄膜的荧光化学传感

薄膜荧光化学传感提供了一种固相、便携、易操作的气相分子检测技术,在环境、安全、生物医学、健康监测等领域具有重要的应用价值和发展前景.基于本课题组在超分子自组装构建n-型有机半导体苝二酰亚胺衍生物(PTCDI)一维纳米纤维及其荧光薄膜检测胺类等气相分子领域研究,结合其他课题组工作,本文阐述了该类纳米纤维多孔薄膜在结构调控,荧光传感应用性能、机制和意义方面的研究进展.同时,也介绍了本课题组在p型有机半导体咔唑角亚乙炔四环(ACTC)和咔唑三聚体等在本领域的进展,最后对未来挑战和发展方向进行了展望.     

有机半导体材料中的电荷转移

在介绍有机半导体材料电荷转移基本理论的基础上,对利用电荷转移研究有机半导体材料的导电、光电导和发光过程的现状进行评述,认为电荷转移是有机半导体材料研究的关键问题,开展其研究不仅有助于弄清一些新现象、新效应的物理起因,还可望找到预测有机半导体材料相关性能的有效手段.     

有机半导体Terazulene单晶双极电荷传输性质的理论研究

利用密度泛函方法计算Terazulene单晶的重组能和分子间电子耦合,结合Marcus电荷转移速率理论以及随机行走技术模拟电荷迁移率,分别研究Terazulene单晶中电子与空穴的角分辨各向异性迁移率及平均迁移率.结果表明,Terazulene单晶具有均衡的电子与空穴传输性质,并分析了具体原因.由于p型有机半导体Naphthodithiophene(NDT)的分子共轭长度与Terazulene接近,通过比较Terazulene单晶和NDT单晶中电荷传输的差异,从理论上理解分子结构对有机半导体材料电荷传输性能的影响.     

有机薄膜晶体管半导体材料的研究进展

有机薄膜晶体管(organic thin-film transistors,OTFTs)具有工艺简单、成本低及柔性良好等优点,在有源显示、传感及逻辑电路等领域有着十分重要的应用前景.实用性有机薄膜晶体管应具备高迁移率、高开关比、低阈值电压及良好的稳定性等性能.有机半导体材料是有机薄膜晶体管的主要组成部分,对器件的性能有着重要影响.介绍了有机薄膜晶体管的基本结构和运行模式,按照p型、n型及双极性分类总结了有机薄膜晶体管半导体材料的研究进展情况,最后对有机半导体材料的前景进行了展望.     

三(五氟苯基)硼烷掺杂有机/高分子半导体的研究进展

有机/高分子共轭聚合物的结构设计是制备高性能有机半导体的有效策略,但该过程存在着设计合成周期长、制备步骤复杂和产率偏低等问题。为了克服这些问题,近年来人们越来越关注对有机/高分子半导体的掺杂。然而,传统电荷转移掺杂剂(如卤族单质I₂、金属氧化物Fe₃O₄、小分子F4TCNQ等)存在掺杂效率低、溶解度差和掺杂条件苛刻等问题。相比之下,三(五氟苯基)硼烷具有溶解度高、掺杂效率高、广泛适应性等优点。本文结合相关文献综述了三(五氟苯基)硼烷掺杂有机半导体的物理机制,并探讨了掺杂有机半导体的性质;此外,还总结了三(五氟苯基)硼烷掺杂在不同光电功能器件中的应用并明确了今后的研究方向。     

基于有机双层的双极性有机场效应晶体管研究进展

由双极性有机场效应晶体管(OFETs)制备的有机互补电路具有操作电压低、能耗低和成本低等优点,在有机互补电路方面有很大的应用前景,引起了科学家们极大的研究兴趣.同时具有高且匹配的空穴迁移率和电子迁移率的双极性有机半导体分子是制备高性能有机互补电路的必要条件之一,然而迄今为止该类双极性有机半导体分子的报道比较少,大部分双...