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通过集成散射电极增强OLED的光耦合输出
摘要： 有机发光器件（OLED）中有限的出光耦合效率仍是一个重大难题。本研究提出一种简单通用的OLED出光耦合效率提升方法：通过三步工艺（步骤i：电喷雾沉积牺牲材料；步骤ii：薄金属层沉积；步骤iii：牺牲材料洗脱）制备散射金属结构，该结构可用于腔体OLED。将其集成至绿色真空蒸镀OLED后，器件发光效率和外部量子效率分别提升30%和27%。
关键词： 有机发光二极管，电喷雾沉积，有机电子学，光耦合输出
更新于2025-11-14 15:25:21
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BTBT衍生物的迁移率评估：限制因素及其对电荷传输的影响
摘要： 在当代半导体材料中，许多性能优异的材料都基于[1]苯并噻吩[3,2-b][1]苯并噻吩（BTBT）。这些小分子的烷基化衍生物不仅具有高空穴迁移率，还能通过热真空或溶液沉积法轻松加工。过去十年间，大量研究通过分析分子结构与电荷传输特性来揭示这类分子的独特之处。然而，追求更高迁移率的竞赛导致测量数据差异显著，这加剧了分子结构与电子特性关联的复杂性。此外，近期关于有机场效应晶体管迁移率被高估的争议，也要求我们重新评估这些数值。我们合成了四种含单/双烷基链（碳原子数为8或10）的BTBT衍生物，系统研究了它们的光谱、结构和电学性质。通过采用门控四探针和门控范德堡两种测量方法，对比了室温和低温下的场效应迁移率并探讨其可行性。我们将迁移率变化归因于非对称BTBT衍生物分子平面夹角差异及核-核双层堆叠方式，并发现更多/更长的烷基链能提升迁移率。所谓的"拉链效应"使BTBT核心更紧密靠近，从而增强分子间轨道耦合，最终提高电荷传输效率。
关键词： 电荷传输、迁移率、带间隧穿、有机电子学、有机晶体管
更新于2025-10-23 16:08:52
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超薄有机晶体管中空间均匀的浅陷阱分布
摘要： 在有机电子材料中，电荷载流子传输常受到与理想能带传输态能量极为接近的无序诱导陷阱态限制。我们利用开尔文探针力显微镜直接观测到这些"浅能级"陷阱在超薄晶体管有源层中的位置及其影响。当晶体管开启时，由于电荷俘获与释放过程，有源沟道表面电位会突然出现剧烈波动。值得注意的是，表面电位快速波动的空间分布在整个有源沟道内呈现均匀性。这些发现有力地限定了浅能级电荷陷阱的微观起源，并为优化器件应用中的迁移率及噪声性能基准提供了关键依据。
关键词： 无序性、电荷陷阱、电噪声、有机电子学
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于聚噻吩-PCBM的全有机电致变色器件：快速且灵活
摘要： 本文报道了一种采用聚噻吩和PCBM作为活性材料、塑料为基底的快速灵活全有机电致变色器件，该器件还展现出极佳的功率效率。通过开关速度、着色效率、颜色对比度和循环寿命等参数，证实该器件在电致变色性能上有可量化的提升。研究采用拉曼光谱和紫外-可见光谱进行光谱分析，确立了基于偏压诱导氧化还原切换的机制来解释性能提升的原因。该器件仅需±1V微小偏压即可在品红色（关闭态）与透明态（开启态）间切换，实现50%的光学调制率和91%的吸光度切换对比度。器件表现出超过2500秒和250个循环的优异稳定性，响应时间仅数百毫秒。其高达321 cm2/C的着色效率使该器件成为已报道的P3HT基电致变色器件中性能最优者之一。
关键词： PCBM、电致变色、聚噻吩、柔性器件、有机电子学
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过自生成中间层调节顶接触p型和n型有机场效应晶体管的接触电阻
摘要： 接触电阻显著限制了有机场效应晶体管（OFETs）的性能。在金属/有机界面设置中间层可调节有效功函数并降低接触电阻。现有众多技术可在底接触式OFETs的金属焊盘上制备中间层，但多数方法不适用于有机薄膜沉积，且与顶接触式OFETs结构不兼容。本研究展示了一种简单普适的中间层处理方法，适用于p型和n型器件，同时兼容顶接触式OFETs架构。该方法通过将精心筛选的中间层分子作为添加剂共沉积在半导体聚合物活性层中，在顶接触沉积过程中，添加剂分子因与金属相互作用从体相薄膜迁移至有机/金属界面，直至形成薄而连续的中间层。通过X射线光电子能谱（XPS）和截面扫描透射电镜（STEM）确认中间层形成，并利用器件测量与传输线法（TLM）分析其降低接触电阻的效果。研究表明：自生成中间层在p型器件中降低接触电阻却在n型器件中增加电阻（反之亦然），证实添加剂作为中间层材料可调控有机/金属界面的有效功函数。
关键词： 有机电子学、传输长度法、自生成中间层、有机场效应晶体管
更新于2025-09-23 15:22:29
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桥连苝二酰亚胺：双分子合一——基于超快光谱、温度依赖性及含时密度泛函理论计算的见解
摘要： 由于空间位阻使两个单体单元相互"扭转"从而减少分子聚集，桥连二并五苯并二酰亚胺（二-PDI）分子在有机电子学中的应用日益广泛。本文研究了单桥连β-β-S-二-PDI（2,9'-二(十一烷-5-基)-2',9-二(十一烷-6-基)-[5,5'-双蒽[2,1,9-def:6,5,10-d'e'f']二异喹啉]-1,1',3,3',8,8',10,10'(2H,2'H,9H,9'H)-八酮）的电子光谱与超快动力学特性。激发-发射光谱显示存在两种不同的发光物种，通过含时密度泛函理论（TD-DFT）进一步表征表明：桥连PDI二聚体存在两种几何构型——"开放"构型中两个单体亚单元近乎直角取向，呈现更强的J型耦合；"闭合"构型中两个单体亚单元近乎π堆叠，产生更强的H型耦合。但考虑到空间与键合耦合程度，这两种二-PDI构型都无法简单描述为独立耦合的单体，必须采用完整的量子化学方法才能理解该分子的电子结构。温度依赖实验与TD-DFT计算表明"闭合"构型比"开放"构型稳定约70 meV，因此两种构型在室温及以上温度对分子行为都具有重要影响。我们结合稳态与飞秒瞬态吸收/发射光谱，对"闭合"和"开放"构型光谱下多重电子跃迁进行全局拟合，结果与TD-DFT计算高度吻合。二-PDI分子能呈现两种独特准独立化学特性的特性，对采用此类材料的有机电子器件中的电荷捕获与迁移率具有重要影响。
关键词： TD-DFT计算、超快光谱学、构象异构体、有机电子学、Bay键连接的苝二酰亚胺
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2018国际柔性电子技术会议(IFETC) - 加拿大安大略省渥太华(2018.8.7-2018.8.9)] 2018国际柔性电子技术会议(IFETC) - 柔性印刷有机薄膜晶体管器件与集成电路应用
摘要： 本文简要报道了基于有机薄膜晶体管（OTFT）器件及可印刷电子材料的柔性印刷电子技术的最新进展。将展示印刷OTFT器件的成功制备与运行，以及触发器逻辑门和运算放大器等多种集成电路应用。
关键词： 有机电子学、柔性电子学、有机薄膜晶体管、印刷电子学
更新于2025-09-23 15:22:29
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一种柔性有机反射式血氧仪阵列
摘要： 传输模式脉搏血氧仪是一种通过光学方法测定血液氧饱和度的设备，但其仅适用于耳垂和手指等可透照组织。现有传感器配置只能进行单点测量，缺乏二维氧合图谱功能。本研究展示了一种由有机发光二极管和有机光电二极管构成的柔性印刷传感器阵列，通过检测组织反射光来测定氧饱和度。我们将反射式血氧仪阵列应用于传统传感部位之外的区域：该传感器在额头测量的平均误差为1.1%，并能生成成人前臂在气压止血带诱发缺血状态下的二维氧合图谱。此外，我们建立了数学模型用于区分有无脉动动脉血信号时的氧合状态。这种具备机械柔韧性、二维氧合绘图能力且可灵活布置于不同部位的反射式血氧仪阵列，在慢性病实时监测及术后组织、器官与伤口恢复管理等医疗传感应用中展现出广阔前景。
关键词： 柔性电子、可穿戴传感器、血氧测定、有机电子学、生物电子学
更新于2025-09-23 15:21:21
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[应用科学与技术中的SpringerBriefs系列] 空气稳定的倒置有机发光二极管
摘要： 我们在介绍有机发光二极管（OLED）的原理和历史的基础上，阐述了空气稳定性的重要性，并最终探讨了实现空气稳定型OLED的方法。OLED是一种电流驱动的自发光器件，原则上具有轻薄的特点。因此，OLED有望具备前所未有的柔韧性。然而，由于考虑到其工作机理，必须使用对空气敏感的材料，这使得实现OLED的空气稳定性——这一柔性器件实现的关键特性——变得困难。
关键词： 有机电子学、空气稳定性、有机发光二极管、封装、柔性
更新于2025-09-23 15:21:01
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F4-TCNQ在无机基底和纳米结构上的生长机制
摘要： 有机半导体四氟四氰基醌二甲烷（F4-TCNQ）是掺杂有机半导体、二维材料及无机化合物（如氧化锌）的理想候选材料，同时能有效增强有机电子器件接触界面的载流子注入能力。为评估其作为功能化材料或器件中电活性组分的适用性，我们系统研究了F4-TCNQ在不同无机基底上超过首层单分子膜后的生长模式——这些基底具有广泛的物理、化学及形貌表面特性差异。所用材料包括硅、碳化硅、硅基石墨烯、蓝宝石、纳米晶金刚石，以及氮化镓（GaN）薄膜和纳米线阵列。虽然表面终止状态会影响所有被研究基底上形成的F4-TCNQ岛状结构的形貌，但未观察到生长模式与基底掺杂类型及浓度存在显著关联。研究发现GaN纳米线会作为F4-TCNQ岛的成核位点，并被数层F4-TCNQ覆盖形成闭合同轴壳层。结论表明：F4-TCNQ通过包含不同尺寸/形状单分子膜与岛状结构的Stranski-Krastanov生长模式成核。本研究成果为将F4-TCNQ作为纳米线应用的功能化材料提供了基础生长依据。
关键词： 氮化镓纳米线、表面功能化、生长模式、有机半导体、有机电子学、表面掺杂、F4-TCNQ
更新于2025-09-23 15:21:01