最先进的电子学和光电子学的成功在很大程度上依赖于制造半导体单晶晶圆的能力。然而,由于缺乏晶格匹配的外延衬底和复杂的成核行为,传统的无机晶圆外延生长策略对于生长有机半导体单晶是无效的,严重阻碍了有机单晶电子学的进步。
在这里,苏州大学Xiujuan Zhang,Jiansheng Jie首次开发了一种用于二维(2D)有机半导体单晶晶圆级生长的锚定晶种外延生长方法。
文章要点
1)晶种牢固地锚定在粘性液体表面,保证有机单晶从晶种稳定外延生长。原子级平坦的液面有效消除了基底缺陷的干扰,大大增强了有机晶体的二维生长。
2)研究人员利用这种方法,形成了晶圆级的几层双(三乙基甲硅烷基)蒽醌(Dif-TES-ADT)单晶,为有机场效应晶体管带来了突破,迁移率高达8.6 cm2 V-1 s -1和超低迁移率可变系数8.9%。
这项工作为制造高性能有机电子产品的有机单晶晶圆开辟了一条新途径。
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Jinwen Wang, et al, Wafer-scale Epitaxial Growth of Two-dimensional Organic Semiconductor Single Crystals Toward High-performance Transistors, Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202301017
https://doi.org/10.1002/adma.202301017