主要学术成绩开展了有机功能分子的合成、表征及性能研究,取得了如下结果(1)通过对silole衍生物的研究,发现具有三维非平面结构、且具有一定共轭程度的分子在固态下将有高的发光效率,在此指导下合成了高效的发蓝光的芴衍生物;(2)合成了具有三维结构的多苯基化合物,得到了高效非掺杂的蓝色电致发光;(3)合成了多种传输材料,发现2-(2-羟基苯基)苯并噻唑锌的电子传输性能优于目前广泛使用的电子传输材料-8-羟基喹啉铝。获国家自然科学奖二等奖一项,第三完成人。近五年以第一作者和通讯作者发表和接收21 篇SCI论文,IF大于3的19 篇,J. Am. Chem. Soc. 3篇;Adv. Mater. 2篇, Adv. Funct. Mater. 2篇,Feature Article 1篇(封面文章), 综述文章1篇。近五年论文被他人引用718次。Chemistry World评价了我们的结果。
Organic semiconductors;Field-effect transistors;Mobility;Conjugated polymers;Multifuctional devices
通过本基金项目的实施,在有机光电功能材料的设计、合成、表征、器件构筑和电学性能研究等方面取得重要进展,具体如下1) 有机半导体材料设计、合成了系列有机半导体材料,包括含硫原子的并环化合物及其衍生物、酰亚胺类化合物和芴衍生物等,培养了单晶,组装了单晶微纳线,分析了分子的堆积方式及分子间相互作用;发展了一类基于萘并二噻吩分子的高选择性溴化方法,并在此基础上合成得到了六种并十环或并八环蝴蝶形化合物;制备了薄膜和单晶场效应晶体管器件(FET)及发光二极管,研究了取代基、分子结构和堆积方式、分子中噻吩数目对器件性能的影响;发现乙烯基团是一个很好的分子构筑单元,并合成了高迁移率的共轭聚合物,迁移率达到8.2 cm2/V?s,是目前所报道的聚合物FET器件的最高值。2) 有机FET器件的界面修饰为了提高器件的场效应性能,对金属源漏电极和绝缘层进行了表面修饰,降低了电极与有机半导体之间的接触电阻,改善了有机半导体在绝缘层表面的成膜特性,如采用溶液法用石墨烯修饰了FET中的金属源漏电极,通过控制衬底表面的亲疏水性和甩膜工艺,实现了氧化石墨烯排布的控制和图案化,并成功应用于有机FET中源漏电极的修饰,使器件的性能有了明显提高。3) 多功能有机FET器件制备了基于有机FET的多功能器件,如(a)基于甲基取代的蒽苯并噻吩的单晶FET器件对白光有高的敏感性,光电流与暗电流比为6000,光响应度为12000 A/W,该光响应度对于有机FET器件来说是最高的数值,超过单晶硅薄膜器件的光响应度;(b)为了提高有机FET器件的存储能力,将多比特存储概念引入到有机FET器件中,通过光辅助效应和聚合物修饰绝缘层相结合来实现有机FET的2比特存储,存储时间在250小时以上。在项目的执行过程中发表SCI论文39篇,包括1篇Chem. Rev.、1篇ACC. Chem. Res.和11篇Adv. Mater.。