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天津大學(xué)胡文平/李立強(qiáng)，重磅Nature Materials!

第一作者：Liqian Yuan, Yinan Huang, Xiaosong Chen

通訊作者：胡文平，李立強(qiáng)

通訊單位：天津大學(xué)

胡文平，天津大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，天津大學(xué)黨委常委，常務(wù)副校長。2003年入選中國科學(xué)院“百人計(jì)劃”，2007年獲”國家杰出青年科學(xué)基金”資助。

李立強(qiáng)，國家杰青、天津大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、理學(xué)院副院長，2002年和2005年在南開大學(xué)獲得學(xué)士和碩士學(xué)位，2008年于中科院化學(xué)所獲博士學(xué)位，導(dǎo)師是胡文平研究員。

論文速覽

有機(jī)半導(dǎo)體（organic semiconductors,?OSCs）是柔性、可穿戴和大面積電子產(chǎn)品中最有前途的候選材料之一。然而，由于它們的大多數(shù)候選材料的穩(wěn)定性差，使得n-型OSCs發(fā)展嚴(yán)重受到阻礙，換言之，帶負(fù)電荷的極化子對氧和水的固有高反應(yīng)性。

基于此，作者報(bào)道了一種基于維生素C（VC）的通用策略來穩(wěn)定n-型OSCs，顯著提高其器件的性能和穩(wěn)定性，例如有機(jī)場效應(yīng)晶體管（OFETs）。維生素C清除活性氧（ROS）并通過級聯(lián)過程中的犧牲氧化和非犧牲三重態(tài)的猝滅抑制它們的產(chǎn)生，不僅持久地防止分子結(jié)構(gòu)氧化損傷，而且鈍化潛在的電子陷阱以穩(wěn)定電子傳輸。

本研究提出了一種方法來克服長期存在的n-型OSCs和器件的穩(wěn)定性問題。

圖文導(dǎo)讀

圖1：VC對n-型OSCs抗氧化效果的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

圖2：VC處理對OFETs性能提升的影響。

圖3：VC-PU處理對OFETs環(huán)境穩(wěn)定性的顯著提升。

圖4：VC-PU處理在OFET陣列和邏輯電路元件中的應(yīng)用。

總結(jié)展望

本研究提出了一種基于VC的通用策略，通過清除活性氧（ROS）顯著提高了n-型OSCs的穩(wěn)定性和電子設(shè)備的性能。

VC不僅通過犧牲性氧化反應(yīng)清除ROS，還通過非犧牲性三重態(tài)猝滅機(jī)制抑制ROS的生成，從而有效保護(hù)了OSCs的化學(xué)結(jié)構(gòu)。

此外，VC處理的OFETs在環(huán)境條件下展現(xiàn)出卓越的穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性，證明了該策略在實(shí)際應(yīng)用中的潛力?？紤]到VC的低成本和商業(yè)可獲得性，這種策略有望在大規(guī)模工業(yè)化中發(fā)揮重要作用，并可能推廣到更廣泛的有機(jī)材料和其他新興材料的穩(wěn)定化處理中。

文獻(xiàn)信息

標(biāo)題：Improving both performance and stability of n-type organic semiconductors by vitamin C

期刊：Nature Materials

DOI：10.1038/s41563-024-01933-w

原創(chuàng)文章，作者：計(jì)算搬磚工程師，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/07/01/e652d72424/

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