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oe1(光电查) - 科学论文

8 条数据
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  • 基底特性对可拉伸聚合物半导体行为的影响

    摘要： 可拉伸导电聚合物薄膜不仅需要承受大幅拉伸应变，还应在应变释放后保持功能稳定。在变形过程中，通常采用的弹性体基底对聚合物薄膜的响应起着关键作用。本研究探讨了PDMS弹性体基底对实现可拉伸PDPP-4T薄膜性能的影响，重点研究了通过紫外/臭氧处理调控PDMS的界面粘附力与近表面模量对薄膜褶皱与塑性形变竞争机制的作用，同时分析了PDMS张力对循环应变下薄膜稳定性的影响。研究发现：提高PDMS近表面模量并维持其循环应变过程中的张紧状态，能促进塑性形变而非褶皱形成；紫外/臭氧处理增强了薄膜与PDMS的粘附性，显著减少了褶皱与分层现象。对于经20分钟紫外/臭氧处理的PDMS基底，PDPP-4T薄膜在40%应变范围内经历100次循环应变后，均方根粗糙度始终保持在3纳米以下。此外，掠入射X射线散射和紫外-可见光谱测试表明，尽管薄膜发生塑性形变，其微观结构有序性仍基本保持稳定。这些结果凸显了相邻弹性体特性对实现可拉伸聚合物半导体性能的重要影响。

    关键词： 屈服应变、可拉伸电子器件、可变形性、聚合物半导体、粘附能

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 对称支链长度对基于噻吩并异靛蓝聚合物场效应晶体管中电荷传输的影响

    摘要： 由电子受体噻吩并异靛蓝（TIIG）基团与不同长度支链烷基侧链构成的化合物，分别与噻吩乙烯基噻吩（TVT）和硒吩乙烯基硒吩（SVS）给体基团共聚，以探究支链点与主链间侧链长度如何影响这些TIIGTVT和TIIGSVS共聚物薄膜的微观结构及电荷传输性能?；谡庑┕簿畚锏挠谢⌒вζ骷氏謕型导电行为，空穴迁移率最高达1.15 cm2/V·s。值得注意的是，TIIGTVT和TIIGSVS两类共聚物中侧链越长，薄膜分子有序性提升越显著。但电荷迁移率与侧链长度的关系在这两类共聚物中存在差异，这归因于其薄膜微观结构的区别：TIIGTVT系列呈现局部聚集态，支链点与主链间更长的侧链通过增加聚集数量和平均尺寸来增强电荷传输；而TIIGSVS系列则呈现长程有序结构，过大的聚集体会阻碍电荷传输。

    关键词： 侧链工程、硫代异靛蓝、聚合物场效应晶体管、聚合物半导体

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 氧化还原门控有机神经形态器件中增强状态保持与稳定性的机制

    摘要： 人工神经网络（ANN）领域的最新突破激发了人们对高效计算范式的兴趣，这类范式能降低训练和推理过程中的能耗与时间成本。其中，通过模拟ANN内神经元间突触强度的电阻式存储元件交叉阵列，成为实现高效ANN的有力候选方案。有机非易失性氧化还原存储器近期被证实是神经形态计算的潜力器件，它能提供连续可调的线性编程电阻态及可调控的电学/电化学特性，为大规模并行且节能的ANN实现开辟了新路径。然而依赖有机材料电化学门控的实现方案中，状态保持时间和器件稳定性是关键难题。本研究揭示了氧化还原门控神经形态器件中导致状态丢失和循环不稳定的机制：寄生氧化还原反应与还原添加剂的向外扩散?；谡庑┓⑾?，通过调节添加剂浓度、采用固态电解质以及在惰性环境中封装器件，设计出一种封装结构，使聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚乙烯亚胺:聚苯乙烯磺酸盐器件的状态保持能力和循环稳定性提升了一个数量级。最后通过对比编程范围与状态保持性能，实现了器件操作参数的优化。

    关键词： 阻变存储器、PEDOT:PSS、聚合物半导体、人工突触、神经网络

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 含有头对头连接4-烷氧基-5-(3-烷基噻吩-2-基)噻唑的聚合物半导体

    摘要： 头对头连接的4-烷氧基-5-(3-烷基噻吩-2-基)噻唑聚合物半导体? 周鑫,?ab 陈鹏,?a 高昌宇,c 陈胜,a 余建伟,a 张先和,a 唐玉敏,a 卢卡·比安基,a 郭涵,*a 吴汉泳 和 郭旭刚 *a *c 具有平面骨架的头对头连接联噻吩在构建有机半导体方面具有独特优势，例如良好的溶解能力、可实现窄带隙，以及通过最少噻吩数量有效调控前线分子轨道(FMO)能级。为实现平面骨架，通常在噻吩头位引入烷氧链——这得益于氧原子较小的范德华半径及伴随的非共价S/O相互作用。然而，富电子噻吩上强给电子性的烷氧链会导致FMO能级升高，不利于材料稳定性和器件性能。因此需要新设计策略来抵消烷氧链的强给电子特性以降低FMO能级。 本研究设计合成了新型头对头连接结构单元4-烷氧基-5-(3-烷基噻吩-2-基)噻唑(TRTzOR)，用缺电子噻唑替代富电子噻吩。与先前报道的3-烷氧基-3'-烷基-2,2'-联噻吩(TRTOR)相比，TRTzOR给电子性更弱，能显著降低FMO能级并通过非共价S/O相互作用维持平面骨架。该新型TRTzOR与不同F数的苯并噻二唑共聚，得到系列聚合物半导体。相较于TRTOR类比聚合物，这些TRTzOR基聚合物吸收边红移至950 nm且FMO能级降低0.2-0.3 eV，与PC71BM共混制备的聚合物太阳能电池(PSCs)开路电压(Voc)提升约0.1 V，能量损失(Eloss)低至0.59 eV。结果表明噻唑取代是调控FMO能级以实现更高Voc的有效方法，而较小的Eloss使TRTzOR成为开发高性能有机半导体的有前途结构单元。

    关键词： 太阳能电池、噻唑、头对头连接、聚合物半导体、能量损失

    更新于2025-09-23 15:35:51

  • 退火处理与聚合物共混对聚合物太阳能电池I-V特性的影响

    摘要： 本研究报道了基于两种常用聚合物半导体——聚(2-甲氧基-5-(3,7-二甲基辛氧基)-对苯撑乙烯)(MDMO-PPV)与可溶性富勒烯C60衍生物[6,6-苯基C61丁酸甲酯](PCBM)共混物制备的聚合物太阳能电池。器件制备于氧化铟锡(ITO)镀膜玻璃基底上：经清洗干燥后，将水相聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)旋涂于新鲜基底并置于120°C真空烘箱干燥60分钟；随后将MDMO-PPV与PCBM的氯苯共混物旋涂于顶层，在氮气环境室温下干燥24小时。器件转移至溅射系统镀铝后，部分样品在60°C真空烘箱退火60分钟。最终通过在器件背面与玻璃片间放置密封剂并在100°C真空烘箱固化10分钟完成封装。表征时采用强度27 mW/cm2的氙灯在约25°C条件下照射。研究讨论了退火处理与聚合物共混比对器件光伏性能的影响，其中未退火的1:1 MDMO-PPV/PCBM共混比器件性能最佳，典型参数为：功率效率0.01%，开路电压0.347 V，短路电流0.064 mA，最大功率0.006 mW。

    关键词： 聚合物太阳能电池，退火，聚合物半导体

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于三芳基硼烷核心单元的有机太阳能电池分子受体

    摘要： 具有p-π*共轭特性的三芳基硼烷是设计n型有机/聚合物半导体的多功能结构单元。本研究报道了一系列基于三芳基硼烷的新型分子受体。这些分子设计核心为带有庞大2,4,6-三叔丁基苯基取代基的硼原子，末端连接通过双噻吩桥接的强吸电子基团2-(3-氧代-2,3-二氢茚-1-亚基)丙二腈。通过引入丁基或丁氧基调节光电性能。这些分子具有近乎平面的主链结构、核心区域高度局域化的空间位阻、低LUMO/HOMO能级以及覆盖可见光区的宽吸收带，这些特性均非常适合作为有机太阳能电池(OSC)中的电子受体。双噻吩桥接引入丁基会使主链产生轻微扭曲，从而提升溶解性并形成均匀的给体/受体共混形貌；而丁氧基的引入则增强了平面性，促进薄膜态下的有利堆叠并显著降低带隙?；谡庑┓肿拥腛SC器件展现出优异的光伏性能，功率转换效率最高达4.07%。这些结果进一步证实了三芳基硼烷作为OSC小分子受体核心单元的巨大潜力。

    关键词： 有机硼化学、有机太阳能电池、n型有机/聚合物半导体、三芳基硼烷、分子受体

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 能量可控介电功能对聚合物场效应晶体管性能的影响

    摘要： 我们系统地研究了栅极介电材料表面改性及旋涂聚合物半导体薄膜热退火处理对有机场效应晶体管（OFETs）电学性能的影响。通过引入多种端基官能团（CF3、CH3、NH2、Cl和SH），设计出化学或能量工程化的介电材料。采用含5,5′-联噻唑与寡聚噻吩环的聚二辛基四噻吩-二辛基双噻唑（PDQDB）作为聚合物半导体。我们分析了显著影响FET性能的PDQDB半导体薄膜结晶特性，证实低表面能体系（CF3和CH3）比高表面能体系（NH2、SH和Cl）具有更高结晶度，分别获得高达0.13和0.12 cm2 V?1 s?1的μFET值。另一重要发现是μFET值随热退火温度变化的趋势——低表面能官能团体系呈现上升趋势而高表面能体系则下降。这些结果可通过分子间与分子-介电表面相互作用的竞争机制解释：共轭分子结构的π-π堆叠构型在低能表面得到增强。我们还讨论了工程化自组装单层介电材料的永久偶极矩对PDQDB FET器件阈值电压与开启电压的影响。

    关键词： 热退火、表面改性、聚合物半导体、有机场效应晶体管、介电功能

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 塑料衬底上有机薄膜晶体管阵列用低温固化栅极绝缘层的均匀绝缘特性

    摘要： 在塑料基板上实现高分辨率显示需要确保制造过程中（包括栅极绝缘层沉积）的尺寸稳定性。研究提出了一种评估平台，用于在实际应用于有机薄膜晶体管（OTFT）阵列前验证有机介电材料的均匀绝缘性能。该测试方法可确认低温固化介电材料的适用性及制造过程中的耐化学性。实验采用的交联聚羟基酰亚胺（PHI）可在130°C低温固化，在高达4 MV/cm的电场中大面积保持稳定绝缘特性且未出现突发击穿。以噻吩-噻唑共聚物半导体作为有源层并通过喷墨打印制备，在全流程中将基板温度控制在130°C以下，最终成功展示了基于聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）基板的4.8英寸电泳显示面板，其分辨率达98 dpi。

    关键词： 有机薄膜晶体管，有机栅极电介质，塑料基板，低温工艺，聚合物半导体，柔性显示器，喷墨打印

    更新于2025-09-10 09:29:36