有机半导体中的光电子行为调控

摘要

有机半导体是以分子的组织基元的电子材料,其分子特性是有机电子产品优势的基础.其优势主要包括:基于低成本溶液或印刷纳米加工工艺的高分子品质以及高级智能演化所导致的多功能性.到目前为止,有机电子学正尝试各类半导体器件以及新原理器件,如发光二极管、光伏太阳能电池、场效应管、光探测器、存储器传感器以及制动器等等.有机电子学正成为光电子学研究的重要核心领域之一. 有机电子学的核心问题之一是探索光电子行为以及能带的调控策略。从物质结构的角度，有机半导体是以二轨道为主要载流子传输通道的分子材料。除了通过物理掺杂外，有机半导体具有特有的共价键设计策略来实现分子水平上行为与宏观统计性质的调控。总结了发展的光电子行为调控策略:(1)深入理解分子轨道理论中电子给体与受体行为以及半导体能带理论的掺杂策略，发展了p-n嵌段共辘聚合物体系，为实现电致发光材料的光谱以及能带结构调控提供了新的方法。(2)利于体结构的静态位阻效应来改变分子材料的分子间弱作用，发展了基于复杂二芳基菊的稳定蓝光材料，并为聚荀低能绿光带起源提供证据。(3)对PVK进行超分子视角分析，提出了超分子半导体概念，通过静态位阻控制分子内超分子作用，实现电流一电压的高级非线性的回线行为调制，发展了聚合物电存储技术。