化學所在制備強熒光二維共軛聚合物半導體材料方面獲進展

二維共軛聚合物（2DCPs）是一類新型的半導體材料體系。2DCPs獨特的拓展二維共軛結構，預示著優異的光電特性，在有機電子學領域頗具應用前景。然而，目前報道的多數2DCPs材料的光電性能相對較差，以及具有強熒光特性的二維共軛聚合物半導體方面的報道較少。該類材料熒光猝滅的原因是2DCPs體系中緊密的層間π-π堆疊使其能量耗散嚴重，導致其不發光或者熒光特性差。

中國科學院化學研究所有機固體院重點實驗室研究員董煥麗課題組圍繞發展光電性能優異的2DCPs半導體材料開展了研究。近日，董煥麗團隊提出了利用側鏈工程調控制備強熒光2DCPs半導體材料的新策略。研究以三聚茚分子作為優異的熒光基元，引入不同長度的烷基側鏈作為層間距調控基團，通過動態界面Glaser-Hay偶聯反應制備得到熒光性能優異的2DCPs薄膜，且熒光量子產率高達14.6%。熒光2DCPs薄膜材料具有面內各向同性的超長準二維激子擴散長度，最大值接近110 nm，表明2DCPs薄膜中有效拓展的二維π共軛結構特征，顯示出潛在的載流子輸運性能。該工作為強熒光半導體2DCPs薄膜的合成提供了有效途徑，并為該類材料在光電器件等領域的研究和應用提供了工具和手段。

相關研究成果發表在CCS Chemistry上。研究工作得到國家自然科學基金委員會、科學技術部和北京分子科學國家研究中心的支持。