随着纳米科技研究的深入,以具有优异性能的纳米结构作为组装基元来构筑规模更大、功能更强的有序自组装体系,逐步引起人们的高度关注。此体系具备纳米结构单体所不具备的协同效应,功能得到极大拓展,而其高度有序性也为新一代集成纳米器件的研究提供了可能。本项目拟以一系列具有优异光电特性的有机化合物(如C60、PTCBI及其衍生物等)为研究对象,利用有机分子间的超分子作用力,基于液-固(液)界面的协同作用,一步实现有机分子自组装形成纳米线基元,以及纳米线基元形成有序阵列与图案化的自组装体系。通过对自组装过程中各影响因素的研究,实现自组装的可控调节,进一步剖析自组装体系的形成机制。在此基础上,探索有序自组装体系在有机纳米光电子器件上的应用。本项目有望加深对有机纳米结构自组装规律的认识,并对其实用化发展起到积极促进作用。
organic nanostructures;self-assembly;aligned and patterned growth;optoelectronic device;
本项目以一系列具有优异光电特性的有机化合物为研究对象,利用有机分子间的超分子作用力,基于界面之间的协同作用,一步实现有机分子自组装形成纳米线基元,以及纳米线基元形成有序阵列与图案化的自组装体系。并在此基础上构建高性能光电器件,促进有机纳米单晶在柔性、集成器件中的应用。具体研究成果包括(1)发展了一种模具辅助溶剂挥发诱导,在液/固界面实现定向阵列与图案化的可控自组装的方法,并系统研究模具形状与尺寸对形成纳米线阵列与图案化的影响;(2)通过衬底改性以及调制基底表面能,实现了超长有机纳米线阵列生长与图案化自组装的方法;(3)通过利用光栅或者金纳米颗粒辅助在气/固界面的助组装,实现了大面积有机纳米线阵列生长的方法。并在可控自组装的基础上,我们同时发展了多种大面积转移有机纳米结构及器件加工的技术,构筑了基于自组装体系的高性能纳米光电子器件,及其在集成以及柔性器件中的应用。通过上述研究,加深了对有机纳米结构自组装规律的认识,并对其实用化发展起到积极促进作用。