低维有机微晶材料的设计、合成与光电性能研究

低维有机晶体材料不仅为研究有机半导体的本征性质提供了绝佳的机会，而且多组份协同组装可以从介观尺度上来调控和增强其功能，从而有望为新型光电功能材料提供更为广阔的发展空间。本课题我们将从有机光功能材料的设计、合成出发，经过低维有机微晶材料的可控制备及光电性能研究，直至实现光电功能原型器件的研制。通过设计一系列光电功能有机分子，结合晶体工程，揭示超分子组装热力学控制以及成核/生长动力学控制的低维有机微晶体的形成机制；发展有机微晶的合成方法，实现多功能复合有机微晶的制备；在尺寸、形貌和分子取向控制的基础上，发展新的微观光电谱学手段，研究有机微晶的光电介观特异性能。关注光子、电子在一维单晶的限域传播，重点探索具有高载流子迁移率的有机一维单晶材料及其作为光波导、受激发射等光子学器件的应用，力争揭示探索分子结构/低维晶体/电子过程/器件性能之间的关联机制。

本项目按原计划顺利开展了相关研究工作，具体包括筛选了若干能量匹配的有机小分子化合物，研究分子的自组装行为，在此基础上发展物理气相沉积法、模板法和液相自组装法，制备得到了形貌各异的单/多组分的有机微纳米晶态结构。通过控制制备过程中的各种条件，制备出形貌可控，单分散性良好的掺杂有机微纳米结构，利用各种分析表征手段研究有机纳米结构聚集体的形貌和组成及体系的能量传递及相关现象，探讨了纳米结构聚集体的组成、形貌和体系光电性质的关系，并在此基础上设计构建了一系列光子元件，为实现集成光子回路奠定基础。三年来累计发表研究论文及综述22篇，其中影响因子≥3的文章18篇，影响因子≥6的文章14篇。