廖良生教授课题组在《Nature Communications》上发表论文

发布时间:2019-10-25访问量:10设置

有机异质结不仅具有异质结本身固有的光伏效应和整流特性,同时还集成了有机半导体分子材料具有的分子结构可裁剪、可溶液处理、可低成本大面积加工等优异特性,在众多有机光电器件运用中具有不可替代的作用。在过去的几十年间,有机异质结在有机光电探测器、有机太阳能电池、有机场效应晶体管以及有机发光二极管等光电运用领域引起了极大的关注。在简单的物理混合制备有机异质结的过程中,很难避免多种有机半导体材料的相分离和均相成核,因而只能获得性能一般的光电器件。因此,有机异质结的可控精确合成对有机集成光电子学的科学研究发展起着至关重要的作用。然而,在有机分子材料的自组装过程中,对有机分子各向异性的结晶特性和分子间非共价作用的操控非常困难,因此有机异质结的可控合成存在着巨大的挑战。

近日,我院廖良生教授和王雪东副教授在《Nature Communications》在线发表论文,以“Hierarchical self-assembly of organic heterostructure nanowires”为题报道了一种在同一分子体系中选择性引入并调控多层次分子间非共价弱相互作用(氢键作用>卤键作用>π-π相互作用)的方法,实现一维红-绿-红三嵌段结构和核壳结构异质结纳米线的精确自组装合成。有机共轭分子间的各向异性的非共价作用力实现了在多组分复杂自组装体系中多晶相晶体结构的有序连续结晶过程。在晶面选择外延生长策略中,晶格匹配和界面-表面能量平衡分别促进了三嵌段结构和核壳结构异质结的形成。特别是,通过调控氢/卤键形成比率实现了多嵌段有机纳米线中绿色或红色荧光发射部分的长度比和核/壳纳米线中间处的核暴露程度精细定量调控。此外,有机三嵌段结构和核壳结构异质结纳米线可运用于高性能的集成光器件,例如微纳米尺度多通道输入输出的高信号保真值光学逻辑门运算。这种多级自组装方法开辟了一条精细化合成有机异质结的新途径。

文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-11731-7

廖良生教授课题组链接:http://www.funsom.com/


责任编辑:朱文昌


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