《光調控有機半導體內電荷輸運及導電特性的研究》是依託山東大學，由孫絢擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：光調控有機半導體內電荷輸運及導電特性的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孫絢
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
有機半導體在一個有機分子的區域內實現對電子運動的控制，可從分子尺度進行自下而上的自組裝構建特殊功能的器件，從而替代現行的矽基半導體器件，極大地提高電路的集成度與計算機的運行速度。將有機光致變色分子引入半導體，有望實現以光子代替電子操控的器件，進一步提升器件運行速度並賦予半導體材料更多功能特性。以光調控的有機半導體電荷傳輸性質為功能導向，設計分子結構及電子特性可調控的光致變色基團修飾的有機半導體分子或超分子體系組裝基元，通過調節分子間作用力構築長程有序的微納自組裝體及單晶，研究製備高性能的光回響的有機半導體器件；通過光源激發調控組裝基元的結構或電子特性，從而改變或調控聚集體的有序度或微觀結構，進而調控載流子傳輸特性，構建光電開關器件；結合量子化學理論模擬研究探索材料傳輸特性與微觀結構之間的構效關係規律。
結題摘要
功能有機小分子，主要是具有π-電子離域結構的染料分子，通過分子間“弱”相互作用形成一定的聚集模式後，電子（電荷）可以在分子間發生定向遷移，從而產生單分子所不具有的光、電、熱等功能性質。分子間電荷傳輸特性決定於分子間相互作用，即分子堆積方式，最終決定於分子結構、分子構象、分子電子結構等主要因素，因而可以通過分子修飾調控分子間相互作用而達到實現調控分子間電荷傳輸的目的。有機光致變色分子可以吸收光子發生分子構象或分子電子能級的改變，因而將有機光致變色分子引入分子聚集體，有望通過特定波長的光源精準調控分子堆積的方式及電荷傳輸路徑或效率，實現光控有機半導體的特定功能。為了實現上述目標，本課題中我們提出並完成了以下幾個方面的問題：1. 理解分子結構與分子排列堆積方式之間的關係，通過分子修飾調節分子間作用力，構築長程有序的微納自組裝體及單晶；2. 聚集體或單晶中分子排列與電荷定向傳輸和傳輸效率的關係；3. 有機光致變色分子的結構異構對聚集體的有序度、微觀結構及相關性質的影響；4. 聚集體中光生電荷分離、傳輸及其利用，有機半導體聚集結構的功能化。
