席夫碱及其锌配合物的合成和发光特性

采用优良的电荷给体N,N-二乙基修饰配体,设计合成了两种新型可溶性席夫碱配体及其锌配合物,并对其电致发光性质进行了研究。两种配体和配合物均呈现很好的发光性能,通过增大配体的共轭结构,成功地调节了材料的发光光谱,吸收峰由397 nm红移到429 nm,发射峰相应的由543 nm红移到560 nm。以配合物ZnDEDN为掺杂客体材料,聚合物PVK为主体材料,制备了结构为ITO/PVK∶ZnDEDN/BCP/Alq3/LiF/Al的有机电致发光器件,器件的最大发光效率为0.19 cd/A,最大亮度为143 cd/m2。

视觉感知功能化有机光电器件研究进展

视觉感知是人与自然界最为重要的交互方式之一,提供了人体80%以上的外部环境信息.基于此,视觉仿生成为智能感知材料与器件研究中的前沿方向.过去30年,基于有机半导体的光电传感与感知器件历经多代发展,创新了光刺激(强度、色度等)的高灵敏度和选择性传感检测,并拓展了复杂的类生物视觉信号识别、学习与处理功能,已经成为新兴的跨学科领域.本文从单元光敏感的有机光电器件和多功能集成,介绍面向视觉感知功能化的有机光探测器、有机光电突触和有机适应型器件的构建策略和研究进展,并从柔性矩阵化和功能集成的视觉信号成像、学习与编码概述了新一代有机智能感知电子器件的仿生应用探索.

面向神经电子接口器件的有机材料进展与展望

神经电子接口器件能够在生物体神经系统界面与数字世界之间创建直接连接,实现信号的采集、操控与反馈,是实现神经系统与外界双向交互的桥梁.有机分子具有多重弱相互作用,是与生命体的分子结构和力学性质最相似的光电功能材料,是用来构筑神经接口材料与器件的理想载体.本文总结了面向神经电子接口器件的有机材料研究进展,汇总了有机材料在分子设计和聚集态结构调控方面的研究策略,并展望了神经接口器件的有机材料发展方向.

基于荧蒽酰亚胺的立构规整共轭高分子的合成与场效应晶体管性能

荧蒽是一种典型的具有高度平面结构的稠环芳烃,中心独特的五元环赋予了它缺电子特性,因此非常适合用于构筑稠环酰亚胺类受体砌块。然而,由于功能化位置受限,荧蒽酰亚胺砌块还未能成功用于共轭高分子的构建。本工作基于一种具有不对称结构的2,3-酰亚胺荧蒽砌块,成功构建了两个新型给受体(D-A)型共轭高分子,即无规结构的PF1以及立构规整结构的PF2,并详细表征了它们的光物理性质以及场效应晶体管器件性能。研究发现,PF2由于立构规整结构形成了相对有序的分子聚集以及更加优异的薄膜形貌,所制备的场效应晶体管器件表现出1.72×10^(-5)cm^(2)·V^(-1)·s^(-1)的空穴迁移率,而基于无规PF1制备的场效应晶体管则未能测出器件性能。本工作不仅表明2,3-酰亚胺荧蒽作为受体砌块在构建新型D-A型高分子半导体上具有一定的发展潜力,且进一步证实了分子规整性对分子堆积行为和光电性能的关键影响。

有机场效应晶体管传感器研究进展

基于有机半导体的自身特点和场效应晶体管的信号转化与放大功能,有机场效应晶体管(OFET)被认为是构建高性能电学传感器的有效载体.近年来,随着传感功能半导体和器件构建策略的开发,OFET传感器逐渐成为该领域的前沿研究方向.目前,OFET传感器的种类日益丰富,灵敏度等传感性能指标不断提升,在环境检测、健康监测以及人工智能领域显示出广泛的应用前景.本文将从传感检测物种类和器件构筑策略角度对OFET传感器的最新研究进展进行综述,并对其发展方向进行展望.

“触动”脑神经的电子皮肤

2015年12月Nature评选出年度十大科学人物,斯坦福大学化工系鲍哲南教授因在人造电子皮肤领域取得的重大进展而入选.鲍哲南教授是世界著名的华裔科学家,她领导的研究团队多年来一直致力于电子皮肤的研究,并率先取得系列突破性进展.随着最新研究成果在Science上的发表,该团队首次实现了人造电子皮肤与脑神经的通讯,成为该领域发展史上又一重要里程碑[1].作为材料和化学领域的领军科学家之一,鲍哲南教授此次入选Nature年度科学人物,彰显了她在电子皮肤领域做出的杰出贡献.

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。

具有感知功能的有机场效应晶体管研究进展

伴随着光电子学不断向智能化方向演化,发展具有感知功能的有机光电材料与器件成为重要的交叉前沿方向.有机场效应晶体管通过电场调控半导体分子的导电状态,不但能够结合电子开关功能构建本征柔性的逻辑与驱动电路,还可以结合多功能分子的设计与界面调控,制备具有化学/生物/物理信号传感、突触功能和适应功能的电子器件.过去十年,具有感知功能的有机晶体管研究日趋受到关注并取得快速发展.本文从有机半导体的分子设计、界面修饰、器件设计等方面概述有机场效应晶体管的感知功能化研究进展,重点介绍适应性有机晶体管方面的研究策略和发展现状,最后总结有机晶体管在感知功能研究方面的挑战与机遇.

环境友好型有机热电和薄膜晶体管材料的研究进展

有机半导体是新一代光电材料的重要体系,在柔性显示、发电和传感等领域具有广阔的应用前景.现有可溶有机半导体大多使用含氯溶剂,对人体健康和生态环境造成危害.伴随着光电子产业向环境友好方向发展,可绿色溶剂加工的有机半导体受到广泛关注并取得快速发展.本文从有机半导体的分子设计、溶剂选择、加工方法等方面综述了可绿色溶剂加工的有机半导体研究进展,重点介绍分子设计策略和相关材料在有机薄膜晶体管和有机热电器件中的应用,最后总结了环境友好型的有机半导体面临的挑战与机遇.