分子层厚有机半导体超薄膜的调控组装与电学性质研究

Molecular-layer thick (monolayer, bilayer and few layers, less than 10 nm) organic semiconductors ultrathin film is one of the hot and challenging issues in the field of organic electronics, which is very important for some fundamental researches and device applications. Currently, it is still a challenging task to prepare large-area, uniform and continuous ultrathin film, and the investigation of structure-property relationship based on ultrathin film is rarely reported. Based on the applicant’s previous work, this project takes prototype organic semiconductors as research model, and aims to develop a strategy for tunable assembly of large-area, uniform and continuous molecular-layer thick p-type, n-type, and p-n heterojunction organic semiconductors ultrathin film. With these ultrathin film，the following research emphasis is to investigate the charge transporting property of organic semiconductors, and further to clarify the relationship between molecular aggregate state and electrical property. This project is the extension and deepening of applicant’s previous work, will provide the technical method for the assembly of organic semiconductor molecular layer materials, and deepen the understanding of charge transporting property of organic semiconductors.

分子层厚（指单分子层、双分子层和几分子层，厚度小于10纳米）有机半导体超薄膜是有机电子学领域内的研究热点和难点，该方向对一些基础研究和器件应用等方面具有重要意义。目前，分子层超薄膜的调控组装仍存在一定技术难度，基于超薄膜探索分子聚集态结构与电学性质相关性的研究也鲜有报道。针对这两项问题，本项目在申请人前期工作基础上，以原型有机半导体分子（由共轭骨架和烷基链组成）为研究对象，致力于开发出能够制备大面积、均匀、连续的分子层厚p型、n型和p-n异质结型有机半导体超薄膜的调控组装方案，并进一步重点研究有机半导体电荷输运性质，详尽揭示超薄膜内分子聚集态结构与电学性质之间的关系。本项目是对申请人前期工作的拓展和深化，项目的实施将为制备新型有机半导体分子层材料提供技术方案，并深化人们对有机半导体电荷输运性质的认知深度。

分子层厚有机半导体超薄膜是有机电子学领域内的研究热点和难点，该方向对一些基础研究和器件应用等方面具有重要意义。 目前，分子层超薄膜的调控组装仍存在一定技术难度，基于超薄膜探索分子聚集态结构与电学性质相关性的研究也鲜有报道。针对这两项问题，本项目在申请人前期工作基础上，以原型有机半导体分子（由共轭骨架和烷基链组成）为研究对象，致力于开发出能够制备大面积、均匀 、连续的分子层厚机半导体超薄膜的调控组装方案，并进一步重点研究有机半导体电荷输运性质，详尽揭示超薄膜内分子聚集态结构与电学性质之间的关系。.在项目执行期内，项目负责人带领团队按计划开展科研、学生培养、学术交流、文章发表、专利申请等各项任务，目前已完成项目的各项预定指标。.基于溶液法提拉法，发展了制备p型和n型有机半导体超薄膜的普适性规则，实现了多种有机半导体超薄膜的可控制备。基于超薄膜构筑了场效应晶体管器件，探索了其电输运性质，并进一步研究了外应力、内应力和热对其电学性质的影响。这一系列工作成果为制备新型有机半导体分子层材料提供了技术方案，并深化了人们对有机半导体电荷输运性质的认知深度。相关成果以通讯作者在Adv. Mater., Mater. Horiz., Adv. Optical Mater., App. Mater. Today, ACS App. Mater. Interface等期刊上发表文章17篇，申请中国专利7项，已授权两项。.培养博士7人，已毕业两人，培养硕士8人，已毕业6人。本组培养的毕业生中，一人已被聘为天津大学副教授，1人获安徽省优秀毕业生荣誉，多名学生获国家、省级、校级奖学金。.受邀在国内外学术会议上做邀请报告13次，邀请国内外专家访问6次。