柔性链在调控有机半导体光电性能中的应用

过去一段时间里, 用于光电器件的可溶液加工有机半导体材料已经取得了巨大的进步. 寻找新的共轭骨架一直是改善器件性能的研究重点. 相比之下, 通常认为只有增溶作用的柔性链的发展一直没有引起足够的重视. 本文希望通过总结近年来有关柔性链在调控有机半导体光电性能方面的研究进展, 探讨柔性链的类型、长度、密度、取向以及节点等对材料光电性能的影响作用及规律, 以期深刻理解柔性链在调控有机半导体光电性能中的作用, 为进一步优化高性能有机半导体材料的分子结构设计提供参考和指导.     

路易斯碱负离子掺杂有机半导体:原理、应用和展望

掺杂是改善有机半导体载流子浓度和电荷输运能力的有效方法.路易斯碱负离子电子转移掺杂有机半导体,逐渐发展成为了一种温和、可控和可溶液加工的n型掺杂方法,并在有机光电器件中展现出较好的应用.本综述旨在探讨路易斯碱负离子和n型半导体之间的电子转移机制及其影响因素,总结基于该策略开发的界面材料和活性层掺杂等方面的应用,并展望其未来的发展方向.     

溶剂蒸汽退火法制备有机小分子半导体单晶

溶剂蒸汽退火(Solvent Vapor Annealing, SVA)是一种经济高效的小分子半导体晶体生长制备方法. 本工作通过该方法制备出了多种小分子有机半导体单晶, 通过偏光显微镜, XRD, TEM 和 AFM对得到的单晶的形貌和晶体结构进行了表征. 此外, 我们对退火所用溶剂的溶解度、蒸汽退火的环境温度和聚合物介质的引入等影响因素进行了讨论. 研究发现, SVA过程中随着退火溶剂对有机半导体的溶解度增大, 得到的晶体尺寸也随之增大; 此外, 当退火温度升高, 晶体生长速度加快, 但当温度接近溶剂蒸汽的沸点时, 晶体极易产生缺陷; 聚合物的引入可以大大促进SVA进程, 并且生长得到的有机半导体单晶缺陷更少, 尺寸更大.     

光电功能膜材料研究进展

具有特定共轭结构的有机材料表现出一定的导电性,从而使其成为有机半导体。相对于无机半导体而言,有机半导体材料合成容易、结构容易剪裁、制作工艺简单、容易大面积成膜等,表现出特定的光电子性质,引起众多的科学家的广泛关注,并逐渐发展成一门新兴的交叉学科——有机光电子学     

基于有机复合材料的近红外和短波红外光探测器

近红外及短波红外光探测器在热成像、夜视、农业视察、生物识别传感和遥感等相关领域具有重要的应用。然而目前大多数商用的红外光探测器需要额外的制冷设备辅助，并且器件不可弯折，很大程度上限制了它的应用。为了解决这些问题，近年来涌现了越来越多有关有机半导体的研究。有机半导体不仅具有可精细调控的带隙、高的吸光系数和机械柔性等优点，并且能够通过“卷对卷”工艺实现大面积制备并与柔性基底兼容。基于有机半导体的红外光探测器无需额外的制冷设备且具有无机红外光探测器所不具备的诸多特点，因而很有希望用于发展下一代红外光探测技术。本综述首先介绍了有机近红外及短波红外光探测光电晶体管、光电二极管器的基本原理，其次介绍了近年来兴起的有机半导体复合材料及其新颖的器件结构，接着总结了有机红外光探测器在电子眼、人工突触、以及可穿戴实时健康监测等应用的最新进展。最后，讨论了这一领域存在的挑战并对其未来发展进行了展望，以期促进该领域的进一步发展。     

溶液法制备的有机薄膜晶体管研究进展

近年来,随着有机半导体材料的设计、合成以及新技术的开发利用,溶液法制备的有机薄膜晶体管(Organic thin-film transistors,OTFTs)取得了快速发展。本文简单介绍了OTFTs的结构和工作原理,总结了近几年来可溶液法加工的有机半导体材料、介电材料和电极材料的研究进展,讨论了OTFTs的溶液法制备技术,最后对OTFTs发展面临的问题和发展前景进行了探讨。     

近红外光伏型有机光探测器研究进展

光探测器是现代科学和工业体系的基础.近红外光伏型有机光探测器因其制造成本低、柔性、质轻和可大面积制备等诸多特性及其在生物成像、质量检测、图像传感、光通信和夜间监控等方面的应用而受到广泛关注.由于有机半导体材料高度可调的光学和电学特性,已经实现了窄带、低噪声、可见-近红外有机光探测器.近红外光伏型有机光探测器的研究在国内...     

离子液体和水: 构建高效绿色的纳米粒子催化体系

金属纳米粒子-保护剂-绿色溶剂体系, 因其高效、绿色, 且易实现反应产物和催化体系分离而备受关注. 新型的纳米粒子催化体系设计空间大, 通过设计纳米粒子、保护剂、功能化溶剂可以实现不同的反应和工艺要求, 也更符合低毒、高效可循环等绿色化学的理念. 本文结合作者课题组设计的纳米粒子-保护剂-绿色溶剂催化体系实现的一系列反应, 回顾了这个绿色的新催化体系发展的过程.     

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.     

有机硅化合物和有机硼化合物在有机半导体材料中的应用

有机硅化合物和有机硼化合物是有机化学中2类非常重要的化合物,它们在有机合成化学和材料化学等领域都有着广泛的应用。有机半导体材料是一个新兴的研究领域,这2类化合物在这个新兴领域中也有着独特的贡献。简单介绍了有机硅化合物和有机硼化合物在有机半导体材料中的应用。     

深共熔溶剂在有机反应中的应用

深共熔溶剂(DES)作为一种低共熔混合物,由于具有廉价易得、蒸汽压低、无毒性、不易燃、可生物降解、可调控以及易循环使用等优点,逐渐成为一种新型的绿色溶剂或催化剂。本文介绍了DES的组成、分类,重点综述了DES作为溶剂或催化剂应用于常见的加成、取代、偶联、缩合、环化、酯化、多组分及解聚等有机反应。最后展望了DES在有机反应中的发展前景。     

马兰戈尼效应在有机半导体成膜中的应用

<正>1背景介绍以有机发光二极管、有机太阳能电池和有机场效应晶体管为主的有机半导体薄膜器件,因在便携、可穿戴电子器件领域有巨大的应用前景,而逐渐成为无机半导体器件的一个重要补充。溶液法生长有机半导体薄膜工艺更使有机半导体器件的低成本、可在柔性基底上大面积制备的优点得到体现,因而受到广泛关注。但是,溶液法制备工艺也存在着诸多不足,比如被称为"咖啡环"效应的溶剂自然挥发造成的薄     

全小分子非富勒烯有机太阳电池效率突破10%

正有机太阳电池由p-型有机半导体(p-OS)给体和富勒烯衍生物或n-型有机半导体(n-OS)受体共混活性层夹在透明导电电极和金属电极之间所组成,具有结构简单、重量轻、成本低以及可采用溶液加工方法制备成柔性和半透明器件等优点,成为了近年来新能源研究领域的研究热点。将传统     

离子液体溶解纤维素的研究

纤维素是一种可生物降解的天然高分子材料,由于纤维素含有大量的分子间和分子内氢键,导致纤维素难溶于水和一般的有机溶剂。现有的溶剂存在稳定性差,具有毒性,难以回收等缺点,对纤维素的加工、利用造成困难,因此,寻找新型绿色溶剂成为纤维素开发的热点和难点。离子液体是一种新型高效绿色溶剂,在一定条件下可以溶解纤维素、角蛋白等生物大分子,离子液体的出现为纤维素的溶解提供了一种环境友好、可生物降解的溶剂体系,具有广阔的应用前景。本文就不同种类离子液体溶解纤维素的溶解度以及影响溶解度几种因素进行了综述,总结了离子液体与纤维素作用机理以及离子液体的回收方法,为纤维素的加工利用提供了理论依据和工业指导。     

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.     

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...     

有机电路及其基本元器件

半导体电路及其元器件是实现现代信息传递的重要组成部分,随着无机电路特别是硅基电路的研究发展进入瓶颈,有机电路及其基本元器件的研究对于电路及系统的未来发展意义更加重大。近十年来,有机电路及其基本元器件取得了飞速的发展,多种基本元件器性能已经达到可应用程度,特别是在显示领域,基于有机半导体制备的OLED显示电路已经成为新一代显示器的选择。同时,有机电路也因其所具有的低成本、可弯折、高透光等特性而具有了更多的发展空间。本综述从构成有机电路的各基本部件出发,以各部分器件在电路系统中的应用为线索,从系统信息采集、信息处理、信息存储和信息输出4个方面简述了各部分基础元件的发展情况,并以基于有机场效应晶体管的器件为基础,对器件的结构、电性能的优化以及所面临的问题进行了讨论。     

不绿色极性非质子溶剂的若干替代策略

极性非质子溶剂广泛应用于有机合成与药物研发中.大部分极性非质子溶剂均对人体有毒、对环境有害,属于需要被替代的不绿色化学品.因此,如何减少和避免使用这类溶剂成为近年来绿色化学家关注的热点课题之一.本文对不绿色极性非质子溶剂的替代策略进行了总结,主要包括:(1)可直接替代某一不绿色极性非质子溶剂的新型绿色溶剂;(2)可主动避免不绿色极性非质子溶剂使用的催化剂偶极化设计.本文还对比了两种策略的优缺点.相比于直接替代策略,催化剂偶极化设计策略不仅扩大了绿色溶剂的选择范围,也为多功能催化剂的设计和制备开辟了新的研究方向,在不绿色极性非质子溶剂替代过程中具有良好的发展前景.     

深共熔溶剂的生物催化应用

在绿色化学研究领域,溶剂占据着重要的位置.作为一个绿色溶剂必须满足廉价易得、可生物降解、无毒、可循环使用、无挥发性等标准的要求.但是至今能满足这些要求的溶剂仍然非常有限.近年来,深共熔溶剂(Deep Eutectic Solvents,DESs)被认为可以作为绿色溶剂替代传统的有机溶剂而受到广泛关注.DESs是由两个或多个成分在特定比例下形成的凝固点大大降低室温液态混合物.与离子液体相比,DESs具有廉价、低毒、可生物降解等特点,在许多领域成为研究热点.我们综述了DESs的生物降解性、毒性/细胞毒性及其作为生物催化反应介质的研究现状.基于对研究现状的认识,对DESs未来研究、应用需要解决的问题进行了讨论.作者期望对DESs生物催化应用研究现状的综述更进一步促进DESs研究、应用的发展.     

基于蒽衍生高迁移率发光材料的研究进展

高迁移率发光有机半导体材料是实现有机发光场效应晶体管(OLETs)的重要材料, 但其设计合成面临巨大挑战. 本文综合评述了近年来高迁移率发光材料, 特别是基于蒽的高迁移率发光材料的研究进展, 重点介绍了目前报道的20余种基于蒽的高迁移率发光有机半导体材料, 包括分子的设计策略、 相关的光电性能及其在OLETs器件方面的应用研究, 以便为进一步的相关研究提供有意义的指导和借鉴. 本文还对该领域未来发展的挑战、 发展方向及机遇进行了简单评述.