《新型有機半導體材料的設計合成及在光電器件中的套用》是依託江蘇大學，由王成亮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：新型有機半導體材料的設計合成及在光電器件中的套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王成亮
- 依託單位：江蘇大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
有機半導體材料因其柔性、多彩性、易修飾改性、可溶液加工以降低成本等方面無與倫比的優點吸引了廣泛的興趣。但有機半導體材料在場效應電晶體、太陽能電池等領域還存在各種不足。以有機場效應電晶體為例，儘管目前最高的場效應性能已經可達40 cm2/Vs，但是有機場效應電晶體仍然存在著遷移率較低（相對於無機材料）、穩定性較低、結構與性能之間關係不清晰、電荷傳輸機理不明確以及器件製備工藝不成熟等方面的問題和挑戰。針對此種問題，申請者從有機器件的最核心半導體材料出發，設計和合成一系列新型結構的半導體材料，這種結構的半導體材料，有希望至少從兩個取向上增強分子間作用力，有望獲得較高的場效應性能。將該系列半導體材料套用於薄膜場效應電晶體，實現高性能的有機薄膜電晶體。進而將其套用於單晶場效應電晶體，探索其化學結構、堆積結構以及性能的關係。有望在高性能器件、結構與性能的關係以及器件製備工藝等方面取得新進展。
結題摘要
本項目致力於有機共軛材料的分子設計、自組裝合成及其套用研究。申請人研究了基於溶液法的難溶化合物金屬酞菁的可控生長，探討了溶液法在有機半導體材料晶體生長及器件製備上的優勢和特點，為合成具有熱力學不穩定相的有機半導體大單晶提供了新的途徑，對於棘手難溶化合物的處理具有重要的指導意義，對有機半導體材料的發展意義重大。與此同時，申請人還通過分子設計，針對性的研究了硫原子朝外對有機半導體場效應性能的影響，為提高有機半導體材料的場效應性能提供指導。此外，申請人還通過分子設計，研究了材料共軛體系與鈉離子電池快速充放電性能之間的關係；提出擴大材料的共軛體系有利於提高材料的快速充放電性能。還研究了分子設計和電化學視窗調控方面對於鈉離子電池中的長期循環性的影響，為提高有機鈉離子電池的性能提供新思路。上述相關研究成果分別發表在國際權威學術期刊Chemistry-A European Journal，Advanced Functional Materials和Journal of American Chemical Society上。
