研究目的
研究作为新型透明配位聚合物半导体的二硫氰酸亚锡Sn(NCS)2的合成、结构分析、电子特性及潜在应用。
研究成果
Sn(NCS)2是一种稳定的宽禁带（3.37电子伏特）配位聚合物半导体，通过共价键和四价元素相互作用形成二维结构。其价带态分散特性展现出优异的空穴传输性能，在有机光伏器件中作为空穴传输层使用时实现了高达4.55%的功率转换效率，且通过优化制备工艺仍有提升潜力。本研究证实了硫氰酸盐基配位聚合物在透明半导体应用中的可行性。
研究不足
DFT计算由于交换关联泛函的近似而低估了带隙。用于器件应用的Sn(NCS)2薄膜粗糙且不连续，限制了性能，需要进一步优化薄膜制备工艺。该研究尚属初步，要充分探索电子应用还需更多工作。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过结晶法合成Sn(NCS)2，随后采用单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、热重分析、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、衰减全反射傅里叶变换红外光谱、紫外-可见-近红外光谱及密度泛函理论计算进行综合表征。
2：样品选择与数据来源：
Sn(NCS)2由SnSO4和NaSCN合成，样品包括单晶和多晶固体。
3：实验设备与材料清单：
设备包括布鲁克D8 Venture单晶X射线衍射仪、布鲁克D8 Advance衍射仪、林赛斯STA PT1600分析仪、日本电子JSM-7610F场发射扫描电镜、日本电子JEM-ARM200F透射电镜、ULVAC-PHI PHI 5000 Versa Probe II XPS、珀金埃尔默Frontier FTIR光谱仪、珀金埃尔默Lambda 1050 UV-Vis-NIR光谱仪及用于DFT计算的维也纳从头算模拟软件包。材料包括SnSO4、NaSCN、H2SO4、去离子水。
4：NaSCN、H2SO去离子水。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：合成过程包括溶解前驱体、过滤、结晶、洗涤和干燥。表征方法遵循各技术的标准协议，具体参数详见论文。
5：数据分析方法：
数据使用APEX3、SHELXT、SHELXL、Mercury（XRD）及VASP（DFT计算）等软件分析，必要时进行统计分析。
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Powder X-ray Diffractometer
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Examination of powder sample structural properties
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Lambda 1050
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Single Crystal X-ray Diffractometer
D8 Venture
Bruker
Structural determination of Sn(NCS)2 single crystals
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Thermogravimetric Analyzer
STA PT1600
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X-ray Photoelectron Spectrometer
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