《發光/載流子傳輸功能複合型有機雜化單晶材料的研究》是依託浙江大學，由李寒瑩擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：發光/載流子傳輸功能複合型有機雜化單晶材料的研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：李寒瑩
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
複合化是材料科學發展的大趨勢之一，而由材料複合發展到功能複合，是複合化研究的又一新階段。本項目從功能複合思想出發，擬以載流子傳輸功能與發光功能進行功能複合，探討功能複合的基本原理、結構構建方法、電/光功能轉換機制等；針對有機半導體單晶載流子傳輸性能高、但發光性能差的電子學難題，運用結晶學新方法，以高發光效率的無機納米顆粒嵌入高遷移率有機單晶為手段，以有序複合的方法實現有機和無機兩相優勢功能的協同表現、增強；圍繞有機晶體生長前鋒與無機顆粒的相互作用規律以及有機-無機界面的結構和性質兩個關鍵科學問題展開研究；初步揭示載流子、激子和光子在該長程有序複合材料中的運動規律和協同機制，為載流子傳輸/發光功能複合新材料的設計、製備提供理論和實驗依據，力爭實現兼具高遷移率和高發光效率的發光電晶體器件；通過整合有機電子學和結晶學兩個領域的前沿研究，開展源創性學科交叉，有望探索出有機單晶光電功能改性新途徑。
結題摘要
研究以實現傳輸和發光功能的複合為目標，主要開展了以下3方面研究：第一，發展了以凝膠為介質將發光納米材料引入單晶基質的新策略。並證明單晶當中的發光納米材料比起懸浮在溶液或凝膠中的粒子，具有更長的螢光壽命，顯示了單晶複合在增強發光性質方面的優越性。第二，建立半導體單晶中構建複合結構的新方法。通過引入弱相互作用，實現凝膠網路-半導體單晶之間的複合，形成本體接觸，展現了通過單晶複合來調控半導體性質的可能性。第三，實現發光纖維與高遷移率單晶的複合。通過分離結晶與複合的空間位置，採用溶液法製備出含有苝醯亞胺（PBI）衍生物納米纖維的TIPS-pentacene單晶，賦予了（本來幾乎不發光的）晶體發光的性質。並發現，在晶體中引入了大量的缺陷（纖維在晶體的表面密度達到26.4%）之後，晶體仍然保持很高的場效應遷移率（＞1 cm2/Vs）,說明複合並沒有顯著破壞晶體的載流子傳輸特性，從而體現了複合的可行性。以上成果預示著進一步在單晶複合物中實現其它光電功能複合以實現多功能、高性能光電器件的可能性。 基於該項目的研究，項目負責人培養了兩名博士和兩名碩士，同時以通訊作者身份在Adv. Mater.(兩篇)、Angew. Chem. Int. Ed.(兩篇)、Mater. Horiz.(兩篇)等雜誌上發表24篇論文。
