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半导体聚合物球晶——从基础到聚合物电子学

DOI：10.1002/marc.201800601 期刊：Macromolecular Rapid Communications 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 半导体半结晶聚合物的形态控制对各类电子器件的性能至关重要。在半结晶聚合物的众多超结构中，球晶因其多种特性而备受关注：它们具有高度有序性、相对易于生长，且其基础分子结构能赋予最终聚合物材料各向异性的光学和电学性能。本文首先简要概述经典结晶理论并介绍球晶这一超分子结构，随后聚焦于具有半导体特性的半结晶聚合物。从经典熔体结晶到溶剂蒸汽退火，文中阐述了这类聚合物球晶生长的不同策略，并列举了相应聚合物及其形成形态的实例。最后展示了球晶薄膜在有机电子器件（如场效应晶体管）中的潜在应用，通过导电性和迁移率测量（尤其关注后者的各向异性）进行验证。
作者： Carsten Dingler，Klaus Dirnberger，Sabine Ludwigs
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究半导体半结晶聚合物的形态控制及其在电子器件中的应用，重点关注球晶的生长及其各向异性的光学和电学性能。

研究成果

研究表明，控制半导体半结晶聚合物的形貌对电子应用至关重要。具有高度有序结构和各向异性特性的球晶，在提升器件性能方面展现出显著潜力。该研究强调了溶剂蒸汽退火在实现可控球晶生长中的有效性，以及分子有序性和晶界对电荷传输特性的影响。

研究不足

该研究的局限性在于半导体聚合物的热敏性及其较高的熔融温度，这限制了加工方法的选择。此外，对球晶尺寸和形貌的控制也是一大挑战，尤其是在实现具有较少晶界的大尺寸球晶方面。

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