近日，物理科学与技术学院青年教师雷衍连博士研究团队在开发高性能有机场效应晶体管的研究中取得重要进展，相关研究成果以“Hydrocarbons-Driven Crystallization of Polymer Semiconductors for Low-Temperature Fabrication of High-Performance Organic Field-Effect Transistors（通过碳氢化合物驱动的聚合物半导体结晶实现在室温条件下制备高性能有机场效应晶体管）”为题在国际著名期刊《Advanced Functional Materials》（《先进功能材料》）上在线发表。该期刊是国际材料领域的TOP期刊，最新影响因子为12.12。我校为该论文成果的第一完成单位，雷衍连博士为第一作者。
有机场效应晶体管是有机电子学领域的热点方向之一。一般情况下，有机场效应晶体管需要通过热退火处理来提高器件的性能。但是热退火过程不仅使器件的制备工序变复杂，而且还将增加器件的制作成本。雷衍连博士研究团队提出将适量的常用碳氢化合物（如Parafilm® 蜡纸、石蜡等）加入到聚合物半导体（DPP-DTT）的溶液中，通过简单的旋涂制膜方法，在无需热退火处理的情况下，即可得到结晶性较好的沟道层薄膜。这主要是因为碳氢化合物与聚合物半导体之间的相容性较差，因此在二者共混成膜的过程中，碳氢化合物与聚合物半导体之间的快速相分离可以使聚合物半导体快速结晶，且碳氢化合物的分子运动则可以进一步促进聚合物半导体分子的自组装，最终在室温下形成结晶性较好的多孔复合薄膜，其孔壁则由连续的聚合物半导体纳米纤维网构成。将这种方法制备出的多孔复合薄膜用作有机场效应晶体管的沟道层，在室温下获得了最大约 5 cm2 V-1 s-1的空穴迁移率和≥106的电流开关比。这种制备方法简单实用且成本低，有望在印刷电子和有机传感器等方面获得广泛应用。
据了解，该研究是由雷衍连博士与香港浸会大学化学系的Beng S. Ong教授团队、香港中文大学Xinhui Lu博士团队合作完成，得到了国家自然科学基金青年基金、西南大学博士启动基金等项目资助。这也是雷衍连博士以第一作者在《Advanced Materials》（《先进材料》）（IF2016：19.79）、《Advanced Optical Materials》（《先进光学材料》）（IF2016：6.88）等国际高水平学术期刊上发表论文后，再次在国际高水平学术期刊上发表研究成果。
附论文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201706372/full