基于H型芴基小分子的双极性有机场效应晶体管存储器

从空间位阻角度出发,设计并合成了H型芴基小分子材料3Ph-TrH,并通过溶液加工方法制备了将其作为电荷捕获层的浮栅型有机场效应晶体管(OFET)存储器.结果表明,该器件的空穴和电子存储窗口分别为31.2和11.6V,实现了基于单个小分子材料的双极性电荷存储.为了提高器件的稳定性,进一步制备了基于3Ph-TrH与聚苯乙烯(PS)掺杂薄膜的浮栅型OFET存储器.测试结果显示,该器件比基于3Ph-TrH作为单组分电荷捕获层的器件具有更高的稳定性和耐受性,在10000s的维持时间测试后,该器件的电流开关比还能维持在1.1×10³.该工作为制备新型双极性电荷存储的OFET存储器提供了一条思路.     

Progress in fluorene-based wide-bandgap steric semiconductors

Molecular bulks are favorable for the thermal and morphological stability in organic wide-bandgap semiconducting polymers with potential applications in both information and energy electronics. In this review, we present our progress in the design of fluorene-based bulky semiconductors with a fractal four-element pattern. Firstly, we established one-pot methods to spirofluorenes, especially spiro[fluorene-9,9′-xanthene](SFX) serving as the next-generation spiro-based semiconductors. Secondly, we observed the supramolecular forces at the bulky groups and discovered the supramolecular steric hindrance(SSH) effect on polymorphisms, nanocrystals as well as device performance. Thus, a synergistically molecular attractor-repulsor theory(SMART) was proposed for the control of nanocrystal morphology, thin film phase and morphology. Thirdly, the third possible type of defects has been identified to generate green band(g-band) emission in widebandgap semiconductors by the introduction of molecular strain design of cyclofluorene. Finally, the first bulky polydiarylfluorene with highly crystalline and β conformation was achieved by an attractor-repulsor design of tadpole-shape monomer, which offered an effective platform to fabricate stable wide-bandgap semiconducting devices. All the discoveries offer the solid basis to break through bottlenecks of organic/polymer wide-bandgap semiconductors by the improvements of overall performances.     

可控液体输运制备取向聚合物薄膜:面向性能增强的发光二极管

提出了一种由锥形纤维阵列引导的定向液体输运的简单策略, 实现了对聚二芳基芴(PODPF)的有序 排列. 通过热退火处理(～240 ℃), PODPF由无定形相转变为β相态, 制备的PODPF薄膜具有一定的取向性 并且结晶尺寸更大. 在去浸润过程中, 锥形纤维阵列能够精确控制三相接触线的后退, 从而使得共轭高分子在产生的定向应力作用下定向排列. 基于此制备了聚合物发光二极管(PLEDs)器件, 与由旋涂膜制备的器件相比具有更高的电流效率(1.53 cd/A)和更稳定的电致发光. 表明利用锥形纤维阵列可以制备高性能的有机发光 二极管.     

热活化延迟荧光蓝光小分子取代基效应的研究进展

近年来, 作为第三代有机发光二极管(organic light-emitting diodes, OLED)发光材料的热活化延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence, TADF)材料受到了学术界和产业界的广泛关注. TADF分子由于其单线态与三线态之间的能级差较小, 三线态激子可以被环境热活化而通过反系间窜越上转换至单线态, 理论上可实现100%的激子利用率, 从而使得OLED器件外量子效率显著提高. TADF材料被认为是突破高效稳定有机电致蓝光发射瓶颈的潜在解决方案. 一般, TADF分子为含有电子给体(donor, D)和电子受体(acceptor, A)的纯有机推拉电子体系. 通过改变给体单元和受体单元的结构、数量和取代基及其位置可以有效调节TADF分子的单线态-三线态能级差、前线轨道分布、聚集态结构、电致发光颜色及其性能. 同时取代基在调控给、受体单元的推拉电子能力及TADF材料的分子构型、聚集态结构和稳定性等物化特性方面扮演着非常重要的角色. 本综述分别对D-A型和多重共振型TADF蓝光分子的取代基效应进行了综述, 以期为高效稳定的蓝光TADF分子的设计合成提供有效借鉴.     

有机张力半导体及其光电特性

分子张力作为空间设计的重要组成部分正成为调控有机半导体的重要手段。由于分子内产生的拉伸张力、扭曲/弯曲张力以及空间张力而导致p轨道排布重组和构型构象结构发生变化,最近各种几何与拓扑结构的高张力有机半导体材料相继被报道,这使得高张力有机半导体材料成为有机电子领域研究的焦点。为了进一步梳理分子张力在有机半导体材料中扮演的角色与价值,该综述从分子张力的类型、实验与理论量化以及可视化出发,总结了高张力共轭芳烃的分子设计策略、与其光电性能分子张力之间的关系,以及这类新兴材料在光电领域的应用。最后,对高张力共轭芳烃的研究前景进行了展望,阐述了该类材料所面临的机遇与挑战。     

含抗氧化受阻胺的三聚芴有机半导体的合成及其光谱稳定性的研究

芴基电致蓝光材料低能绿光带(LEEB)的起源仍没有结论,其中芴酮诱导LEEB是重要机制之一,基于此我们提出通过引入含抗氧化的受阻胺来抑制LEEB的策略.通过复杂二芳基芴(CDAF)方式构建了一个共价键联接的含四甲基哌啶(TMP)的蓝光三聚芴有机半导体材料DF-PTMPF,并通过退火实验研究对其光谱稳定性的影响.研究结果表明DF-PTMPF的光谱稳定性有了很大提高,退火120h时的绿光指数φ为1.4(φ=IGreen/IBlue),而相同条件下的三聚芴TDHF的绿光指数φ为2.4.同时,由于受阻胺可以除掉体系中微量的氧,而DF-PTMPF在起初的氮气气氛下退火24h仍产生绿光带,这一结果暗示了聚集诱导LEEB仍不能忽视.     

柔性有机场效应晶体管研究进展

柔性有机场效应晶体管具有可折叠、质量轻、低成本等优点,在柔性显示、柔性传感器、柔性射频标签和柔性集成电路等方面显示了广阔的应用前景.本文在介绍柔性有机场效应 晶体管最新研究进展的基础上, 总结了柔性有机场效应晶体管的器件结构和柔性有机场效应晶体管所使用的衬底材料、 栅绝缘层材料、有源层材料及电极材料, 阐述了柔性有机场效应晶体管的制备工艺, 并讨论了不同的弯曲方式对柔性有机场效应晶体管性能的影响, 最后总结和展望了柔性有机场效应晶体管的应用领域. 关键词： 柔性 晶体管 有机/聚合物 溶液加工     

光电高分子多级结构

光电高分子由于本身良好的光电性能、结构易修饰、良好的加工性及其柔性、便携等优点,被广泛应用于有机发光二极管、有机太阳能电池、有机激光器、场效应晶体管等领域,被誉为第四代高分子材料。与传统高分子材料相类似,光电高分子的多级结构是决定材料性质、稳定性及其应用的重要因素。本文立足于前期的工作基础,阐明了研究光高分子多级结构的重要性,划分了多级结构相应的研究领域和方向:一级结构(分子链结构)、二级结构(单分子链行为及其形态特征)、三级结构(凝聚态结构:无规相态、结晶相态等)以及高级结构(多种凝聚态结构协同作用产生新功能、新现象);简要总结了光电高分子多级结构的研究现状,提出多级结构的协同作用是实现高性能、高稳定光电子器件的重要前提。     

一种受阻胺封端的聚芴蓝光材料的合成及其稳定性研究

以五甲基哌啶醇、对溴苯酰氯为原料合成了一种受阻胺抗氧稳定剂,通过Suzuki反应将其封端到聚(9,9-二辛基)芴上.通过核磁共振谱、凝胶渗透色谱对合成材料的分子结构进行了表征;并利用荧光发射光谱和退火方法,对其光谱热稳定性进行了细致研究.实验结果表明,当在聚芴分子链上引入受阻胺五甲基哌啶醇后,其荧光发射光谱的稳定性显著提高,绿光区发射现象明显减弱.     

聚芴类半导体光谱稳定性

有机半导体的物理和化学性质直接影响其光电器件的性能, 这为物理化学提出了新的研究内容与挑战. 其中, 聚芴类蓝光二极管的光谱稳定性及低能发射带(LEEB)的起源问题是国际上近十年的热点问题之一. 本文系统概述了低能发射带的现象、表征方法以及可能的形成机理, 包括链间作用导致的激基缔合物发射、器件制备或降解过程形成的芴酮缺陷发射、芴酮聚集态发射以及聚芴端羟基界面氧化导致的绿光发射. 本文综述各种物理掺杂和界面调控改善聚芴类二极管蓝光稳定性的策略, 着重论述非平面基团的空间位阻、分子构象与链的拓扑结构以及引入抗氧化受阻胺光稳定剂来提高其光谱稳定性策略.