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通过两步C-H活化策略制备具有超高平衡空穴和电子迁移率的用于印刷有机互补逻辑的双极共轭聚合物
摘要： 高迁移率双极型共轭聚合物严重匮乏，尽管其在柔性及印刷塑料器件与电路领域具有巨大潜力。本研究通过两步C-H键活化策略，开发出具有超高平衡空穴与电子迁移率的双极聚合物。以二酮吡咯并吡咯-苯并噻二唑-二酮吡咯并吡咯（DBD）及其噻吩/硒吩单元共聚物（简称PDBD-T和PDBD-Se）为例，PDBD-Se在柔性有机场效应晶体管中展现出高效双极传输特性，空穴与电子迁移率分别高达8.90和7.71 cm2 V?1 s?1，为双极共聚物筛选树立了里程碑。基于该性能指标与良好溶解性，PDBD-Se被研究作为喷墨打印半导体墨水用于有机互补逻辑电路。在环境条件下加工时，最大空穴与电子迁移率分别达到6.70和4.30 cm2 V?1 s?1。成功制备出过渡电压接近VDD/2的印刷互补反相器与NAND门电路，为印刷电子与逻辑器件提供了易操作、通用性材料。
关键词： 双极传输、半导体聚合物、有机电路、喷墨打印、碳氢键活化
更新于2025-09-23 15:22:29
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单晶杂化钙钛矿场效应晶体管
摘要： 近年来，随着混合有机-无机钙钛矿材料的出现，光伏、光探测和发光领域取得了巨大进展。然而，基于钙钛矿的场效应晶体管相关报道却少得多。晶体管的横向与界面传输特性使其特别容易受到多晶薄膜和块体单晶中普遍存在的表面污染与缺陷的影响。在此，我们展示了一种空间限域逆温结晶策略，可合成亚纳米级表面粗糙度且表面污染极低的微米级薄层甲基铵卤化铅钙钛矿MAPbX3（X=Cl、Br、I）单晶。这些特性有利于将MAPbX3晶体集成到双极型晶体管中，在p型和n型沟道器件中分别实现了创纪录的室温场效应迁移率（高达4.7和1.5 cm2 V?1 s?1），开关比达10?至10?量级且开启电压较低。该研究为将混合钙钛矿晶体集成到印刷、柔性及透明电子器件中铺平了道路。
关键词： 混合钙钛矿、场效应晶体管、单晶、双极传输、逆温度结晶法
更新于2025-09-09 09:28:46