北航霍利军教授综述:二噻吩并苯并二噻吩类有机半导体材料在有机电子器件中的应用
在过去的几十年中,包括有机场效应晶体管、有机发光二极管、有机光伏电池、有机光电探测器等在内的有机电子设备得到了广泛研究。作为有机电子器件中最重要的组成部分,越来越多的有机半导体材料被设计和合成。然而,与无机半导体材料相比,有机半导体材料的低迁移率和稳定性限制了它的发展。
采用给-受体结构的半导体材料能有效调节光吸收范围和分子能级,能获得更高的有机电子器件性能;同时,进一步增加给电子单元的共轭长度,并能有效提高材料的电荷迁移率。二噻吩并苯并二噻吩(DTBDT)作为一个延长的共轭给电子单元,拥有突出的结晶性和平面性,被广泛制成有机半导体材料,应用到有机电子器件中(图1)。
图1 DTBDT类有机半导体材料在有机电子器件中的应用
近日,北京航空航天大学霍利军教授在Science China Chemistry上发表了综述文章,归纳了DTBDT类有机半导体材料在有机电子器件中的应用。作者首先介绍了DTBDT的合成方法和基本特性,随后分别总结了有机场效应晶体管、有机太阳能电池、染料敏化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池和有机光电探测器领域中DTBDT类材料结构与器件性能的关系,以及此类材料的设计策略、结构优势,并对单分子结构-聚集状态-器件结果进行了分析。最后,作者对这类材料在不同有机电子器件领域的发展进行了展望。
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