小分子掺杂高分子半导体薄膜中异质结结构光谱学特性研究

利用稳态吸收和荧光光谱学、瞬态荧光光谱学(时间相关单光子计数技术)系统研究了EPPTC掺杂的F8BT薄膜异质结结构中激发复合体的形成机理和荧光发射特性,并表征了其特征光谱和荧光发射寿命. 其特征主要体现在显著延长的荧光发射寿命和红移的荧光发射光谱.这对于理解有机半导体材料异质结结构形成的机理和光物理学特性研究提供了多方面的实验依据.同时,由于这两种材料混合后的吸收光谱较宽范围地覆盖了可见光谱区,这样的有机半导体掺杂工艺对于有机光伏器件和太阳能电池器件的应用研究具有重要意义.     

新型茚并芴-6,12-二酮衍生物的合成与性能研究

以2,5-二溴对二甲苯和苯硼酸衍生物为原料,经氧化、酯化、Suzuki偶联、皂化和合环反应,高产率地得到不同烷基链修饰的茚并芴-6,12-二酮衍生物5.在分子中灵活地引入不同长度的烷基链,既提高了分子的溶解性,又可以研究取代基对化合物性质的影响.研究发现新化合物的溶解性和热学、光学稳定性均优于并五苯.化合物5的最低的未占分子轨道(LUMO)能级都低于-3.4 eV,因此具有较高的电子亲和能. 2,8-二异丙基茚并芴-6,12-二酮(5b)和2,8-二正丁基茚并芴-6,12-二酮(5c)具有刚性分子骨架并形成倾斜的面对面层状堆积,层间距分别为0.3457和0.3423 nm,分子层之间较强的π-π相互作用有利于载流子的传输.为有机功能分子的设计提供一定的指导,同时为有机场效应晶体管提供新的材料来源.     

“黄-解方法”低成本合成有机半导体明星构筑单元螺芴氧杂蒽

螺芴氧杂蒽(SFX)是有机/高分子半导体材料的明星单元,在构筑发光、电荷传输与俘获材料领域应用广泛。早期SFX母体仅能通过邻卤二芳基法多步合成,2006年,黄维、解令海(黄-解)偶然发现了SFX的一锅法合成工艺,有效解决了非平面有机半导体构筑单元合成步骤复杂的问题,并进一步拓展制备了氮杂芴和含氮的螺环结构,最终形成了螺芴杂蒽类的“黄-解方法”。该方法有着步骤简单、产率高与成本低的优点,被MIT材料合成化学家高度评价和日本科学家以人名称谓,被多个领域的同行普遍采用,工业界凭借黄-解方法的高效性成功实现了SFX的量产。目前,SFX已经替代螺二芴(SBF)被学术界、工业界广泛应用,特别是韩国LG公司将其应用于有机发光二极管(OLED)显示技术。     

利用有机超分子光催化剂在太阳光下处理污水的研究进展（英文）

对水体中酚类等难降解有机污染物进行深度矿化处理,实现无毒无害排放,是提高环境质量,实现可持续发展的关键.如何高效去除水体中难降解有机污染物不仅是环境化学污染控制的研究热点,也是制约工业废水回用的技术瓶颈.光催化可直接利用太阳光实现污染物的深度矿化和无毒无害排放,为该难题的解决提供了新思路.但对传统无机光催化剂而言,光利用率低、降解速率慢和净化通量低制约了其实际应用.本文总结了本课题组在利用有机光催化剂降解污染物时提出的三个策略,以进一步推动光催化污水处理技术的实际应用.针对可见光利用效率低的难题,发展了一系列有机超分子等新型光催化剂.通过对共轭结构(生色基团)和侧链基团(助色基团)的调控,实现了对最高被占分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)能级位置以及吸光能力的调控,有机半导体光催化剂的降解催化活性可拓展到近红外段,实现了污染物在太阳光下的降解和深度矿化.光生空穴可将酚类和抗生素等难降解污染物完全矿化成CO₂和水,建立了可见光下有机半导体光催化剂深度矿化净化水中难降解有机污染物的新方法.通过构建分子内供体受体(DA)结构和分子间供体-受体(D-A)界...     

硼氮杂稠环化合物的合成与电子学应用

有机半导体材料的开发为有机电子学的发展提供了材料基础。杂原子的引入进一步丰富了材料的种类和数量。作为CC单元的等电子体,BN单元对有机半导体材料的性能调节受到了科学家们的关注。本文主要介绍了有机共轭体系中BN单键的构筑方法,以及这类硼氮杂稠环分子在有机电子学领域的应用。     

有机半导体中载流子迁移率的测量方法

本文简要地介绍了有机半导体中载流子迁移率的几种模型,着重阐述了测量有机半导体中载流子迁移率的各种方法的测试原理。主要有如下几种：稳态（CW）直流电流-电压特性法（steady-state DC J-V）,飞行时间法（time of flight, TOF）,瞬态电致发光法（transient electroluminescence,transient EL）,瞬态电致发光法的修正方法即双脉冲方波法和线性增压载流子瞬态法（carrier extraction by linearly increasing voltage,CELIV）,暗注入空间电荷限制电流（dark injection space charge limited current, DI SCLC）,场效应晶体管方法（field-effect transistor,FET）,时间分辨微波传导技术（time-resolved microwave conductivity technique,TRMC）,电压调制毫米波谱（voltage-modulated millimeter-wave spectroscopy,VMS）光诱导瞬态斯塔克谱方法（photoinduced transient Stark spectroscopy）,阻抗（导纳）谱法（impedance（admittance）spectroscopy）。说明了各种实验方法的应用范围、使用条件和优缺点。     

基于多孔硅分布Bragg反射镜的有机微腔的光学性质

报道了采用多孔硅多层膜作为Bragg反射镜的有机半导体光学微腔.被测样品的光致发光谱半 高宽可由无微腔下的83nm窄化为有微腔时的4nm,非共振模得到有效的抑制.同时共振峰强度 的增强和峰位随出射角增大的“蓝移”等微腔效应也被观测到. 关键词： 微腔 多孔硅 有机半导体     

有机二极管基于通用迁移率模型的解析电流电压关系

提出一种有机半导体二极管电流电压关系的解析表达式.该表达式是基于Pasveer等人[Phys.Rev.Lett.94,206601 (2005)]的迁移率模型建立的,其中考虑了影响有机半导体载流子输运最重要的因素,包括温度、载流子浓度和电场强度.将Pasveer等人迁移率公式中的载流子浓度和电场强度用常数迁移率下严格解...     

6,12-二(三乙基硅乙炔基)二苯并苯并二噻吩的合成、表征及性能研究

合成了6,12-二(三乙基硅乙炔基)二苯并[d,d’]苯并[1,2-b;4,5-b’]二噻吩,并通过熔点测定、元素分析、核磁共振谱、质谱及X-单晶衍射分析对其进行了表征,同时对其作为有机场效应管(OFET)材料的性能进行了测试.结果表明,该材料在器件中载流子迁移率高达0.53 cm2/Vs,开关比为105.     

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.