南京工業(yè)大學(xué)IAM團隊發(fā)表β相聚芴半導(dǎo)體研究新進展
2016-10-09 來源:中國聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞:共軛聚合物 平面化誘導(dǎo)
一維線性共軛聚合物的定向電子離域行為,使其分子鏈構(gòu)象是決定聚合物光電性能的重要因素。相比于其它分子構(gòu)象,聚芴半導(dǎo)體的分子鏈共平面化構(gòu)象,即β相,具有更長的有效共軛鏈長,使其呈現(xiàn)優(yōu)異光電行為,如具有良好的光致/電致發(fā)光穩(wěn)定性、較高的載流子遷移率和優(yōu)異的發(fā)光器件性能、低的激光閾值,在過去二十年間成為聚芴半導(dǎo)體領(lǐng)域的研究重點。在總結(jié)前期工作的基礎(chǔ)上,南京工業(yè)大學(xué)林進義博士在黃維院士和南京郵電大學(xué)解令海教授指導(dǎo)下,發(fā)現(xiàn)經(jīng)典的聚芴半導(dǎo)體材料—聚(9,9)二辛基芴(PFO)具有良好的共平面化能力,在1,2二氯乙烷(DCE)具有明顯凝膠化聚集過程,可誘導(dǎo)分子鏈形成共平面化構(gòu)象,決定溶液后加工的薄膜形貌,通過控制聚集過程,實現(xiàn)在旋涂原位薄膜上形成有序的β相聚集體納米薄膜(Chinese Journal of Polymer Science, 2016, 11, 1311–1318.)。
在此基礎(chǔ)上,在黃維院士、解令海教授和儀明東教授共同指導(dǎo)下,林進義博士和南京郵電大學(xué)凌海鋒博士利用分子鏈共平面化誘導(dǎo)納米結(jié)構(gòu)形成,將具有PFO-β相納米薄膜應(yīng)用于晶體管存儲器件的納米浮柵層,通過光輔助的方法可以實現(xiàn)電寫入光擦除的存儲特性,相比于無規(guī)相態(tài)的晶體管存儲器,β相存儲器件具有較高的存儲密度和良好的器件穩(wěn)定性(ACS Applied Material Interfaces 2016, 8, 18969?18977.)。然而,目前只有在PFO及其衍生物具有β相共平面化能力,稱為第一代β相聚芴半導(dǎo)體,而第一代β相聚芴半導(dǎo)體易于聚集和易被空氣氧化,限制其應(yīng)用發(fā)展。在黃維院士和解令海教授指導(dǎo)下,林進義博士前期開創(chuàng)了具有共面平化構(gòu)象的第二代β相聚芴半導(dǎo)體(PODPF,Macromolecules 2014, 47 (3), 1001-1007.),具有非常優(yōu)導(dǎo)的光譜穩(wěn)定性,與南京郵電大學(xué)劉彬博士一起進一步通過熱退火處理誘導(dǎo)PODPF-β相的形成,系統(tǒng)研究了β相形成過程中對聚芴半導(dǎo)體性能的影響,發(fā)現(xiàn)β相薄膜制備電致發(fā)光器件具有良好的光譜穩(wěn)定性和器件性能,通過調(diào)控薄膜狀態(tài)的β相含量,實現(xiàn)對激光發(fā)射峰進行調(diào)控,結(jié)合薄膜的高結(jié)晶特性,相信第二代β相聚芴半導(dǎo)體將在有機電泵浦激光、有機超材料和納米光柵方面具有良好的應(yīng)用前景(ACS Applied Material Interfaces 2016, 8, 21648?21655)。
該系列工作得到了科技部973計劃(2015CB932200)、國家自然科學(xué)基金委(21504041)、江蘇省先進生物與化學(xué)制造協(xié)同創(chuàng)新中心留學(xué)基金(SICAM Fellowship)等項目的資助和支持。
文章鏈接:
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.6b03792
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.6b05247
http://link.springer.com/article/10.1007/s10118-016-1851-z
在此基礎(chǔ)上,在黃維院士、解令海教授和儀明東教授共同指導(dǎo)下,林進義博士和南京郵電大學(xué)凌海鋒博士利用分子鏈共平面化誘導(dǎo)納米結(jié)構(gòu)形成,將具有PFO-β相納米薄膜應(yīng)用于晶體管存儲器件的納米浮柵層,通過光輔助的方法可以實現(xiàn)電寫入光擦除的存儲特性,相比于無規(guī)相態(tài)的晶體管存儲器,β相存儲器件具有較高的存儲密度和良好的器件穩(wěn)定性(ACS Applied Material Interfaces 2016, 8, 18969?18977.)。然而,目前只有在PFO及其衍生物具有β相共平面化能力,稱為第一代β相聚芴半導(dǎo)體,而第一代β相聚芴半導(dǎo)體易于聚集和易被空氣氧化,限制其應(yīng)用發(fā)展。在黃維院士和解令海教授指導(dǎo)下,林進義博士前期開創(chuàng)了具有共面平化構(gòu)象的第二代β相聚芴半導(dǎo)體(PODPF,Macromolecules 2014, 47 (3), 1001-1007.),具有非常優(yōu)導(dǎo)的光譜穩(wěn)定性,與南京郵電大學(xué)劉彬博士一起進一步通過熱退火處理誘導(dǎo)PODPF-β相的形成,系統(tǒng)研究了β相形成過程中對聚芴半導(dǎo)體性能的影響,發(fā)現(xiàn)β相薄膜制備電致發(fā)光器件具有良好的光譜穩(wěn)定性和器件性能,通過調(diào)控薄膜狀態(tài)的β相含量,實現(xiàn)對激光發(fā)射峰進行調(diào)控,結(jié)合薄膜的高結(jié)晶特性,相信第二代β相聚芴半導(dǎo)體將在有機電泵浦激光、有機超材料和納米光柵方面具有良好的應(yīng)用前景(ACS Applied Material Interfaces 2016, 8, 21648?21655)。
該系列工作得到了科技部973計劃(2015CB932200)、國家自然科學(xué)基金委(21504041)、江蘇省先進生物與化學(xué)制造協(xié)同創(chuàng)新中心留學(xué)基金(SICAM Fellowship)等項目的資助和支持。

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.6b03792
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.6b05247
http://link.springer.com/article/10.1007/s10118-016-1851-z
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