功能器件中共轭聚合物的电荷输运与其态密度(DOS)分布密切相关。然而,由于调控方法以及DOS与电性能之间的关系不明确,使得共轭聚合物系统的DOS工程极具挑战性。近日,北京大学裴坚报道了高电荷传输性能掺n共轭聚合物的态密度工程。
本文要点:
1) 作者通过设计调控共轭聚合物的DOS分布,以增强其电性能。即作者使用具有不同溶解度参数的三种溶剂来调整聚合物膜的DOS分布。以及在三种不同DOS分布的膜中获得聚合物(FBDPPV-OEG)的最高n型电导率为39±3 S cm−1、最高功率因数为63±11μW m−1 K−2和最高霍尔迁移率为0.14±0.02 cm2 V–1 S–1。
2) 此外,作者通过理论和实验探索发现,通过DOS工程可以有效地调控共轭聚合物的载流子浓度和输运性质,以及为合理制造有机半导体铺平了道路,从而可以有效地促进功能器件的发展。
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Xin-Yi Wang et.al Density of States Engineering of n-Doped Conjugated Polymers for High Charge Transport Performances Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202300634
https://doi.org/10.1002/adma.202300634