二維有機分子晶體是高性能有機場效應(yīng)晶體管的理想平臺,同時也是進(jìn)行材料基礎(chǔ)問題研究的模型材料。在其生長制備過程中,表面活性劑發(fā)揮了重要的作用。但是,多余的表面活性劑殘留也是導(dǎo)致器件失效的一個重要因素。天津大學(xué)胡文平課題組采用了一種簡單有效的雙功能表面活性劑來控制大面積少層二維分子晶體的生長過程(見下圖)。

作者引入磷脂酰膽堿添加劑降低了晶體生長過程中的界面張力,有效地促進(jìn)了生長動力學(xué)過程,從而得到了高質(zhì)量、大面積的二維有機分子晶體C6–DPA。在磷脂酰膽堿的輔助下,晶體管的電學(xué)性能得到了很大的提高。這種添加劑同時還鈍化了電荷陷阱態(tài),從而將采用C6–DPA制作的有機場效應(yīng)晶體管的遷移率提高了幾乎三倍,而陷阱密度降低到原來的一半。這種方法也適用于其他二維有機分子晶體的制備,從而大大提高了二維有機分子晶體的質(zhì)量及其器件的性能。
詳見:Zheng Chen, Shuming Duan, Xiaotao Zhang, Wenping Hu*. Dual-function surfactant strategy for two-dimensional organic semiconductor crystals towards high-performance organic field-effect transistors. Sci. China Chem., 2021, doi:10.1007/s11426-021-9974-5