许多有机半导体的一个常见障碍是它们具有高度单极的电荷传输。这种单极性是由外部杂质（如水或氧）捕获电子或空穴引起的。对于受益于平衡传输的器件，如有机发光二极管、有机太阳能电池和有机双极晶体管，理想的有机半导体能级位于宽度为2.5 eV的能量窗口内 ，其中电荷俘获被强烈抑制。然而，对于用于蓝色发射有机发光二极管的带隙大于该窗口的半导体，使得电荷陷阱的去除或禁用是一个巨大挑战。近日，马克斯·普朗克聚合物研究所Paul W. M. Blom通过分子设计消除电荷载流子捕获。

本文要点：

1) 作者展示了一种分子策略，其中最高占据分子轨道和最低未占据分子轨道在分子的不同部分上空间分离。通过改变化学结构来调整它们的堆叠，可以在空间上保护最低未占据的分子轨道免受导致电子捕获的杂质的影响。

2) 结果表明，该策略可以使电子电流增加几个数量级。而通过这种方式，无陷阱窗口可以被大大拓宽，从而为具有平衡和无陷阱传输的大带隙有机半导体开辟了一条道路。

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Oskar Sachnik et.al Elimination of charge-carrier trapping by molecular design Nature Materials 2023

DOI: 10.1038/s41563-023-01592-3

https://doi.org/10.1038/s41563-023-01592-3