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  有機場效應晶體管(OFET)是有機電路的基本構筑基元，在驅動顯示，柔性、可印刷大面積電子學，可穿戴電子等方面具有重要應用前景。高性能有機場效應晶體管器件的構筑是推動實現其真正應用的重要研究目標。

  在中科院先導項目和國家自然科學基金委支持下，中科院化學所有機固體院重點實驗室科研人員近年來圍繞高性能分子材料設計合成，分子聚集態結構調控，器件結構優化和界面調控等方面開展了長期研究工作，發展了系列高遷移率分子材料體系，實現了高質量有機高分子晶體聚集態的制備，獲得了高性能有機場效應晶體管器件的構筑，許多器件的載流子遷移率超過了10 cm2 V-1s-1，最高可達42.7 cm2 V-1s-1（Adv. Mater. 2013, 25, 6158; Nat. Commun. 2015, 6, 10032; Acc. Chem. Res. 2016, 49, 2435; Adv. Mater. 2016, 28, 4513; Adv. Mater. 2016, 28, 3755; Adv. Mater. 2017, 29, 1701251; Adv. Mater. 2018, 30, 1801048; J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 17261; Adv. Mater. 2018, 30, 1803655）。 

有機場效應波導器件

  最近，在前期研究基礎上，針對有機電子學器件和光子學器件難以集成的難題，科研人員進一步利用有機場效應晶體管器件特有的信號放大和開關特性，同時結合有機高分子單晶兼具場效應和光波導特性，提出了一種新型有機場效應波導器件的設計思想，希望通過光電子微觀層面的相互作用，實現二者的相互調制及集成。為了驗證這一思想，科研人員首先以課題組前期發展的氯代吲哚[3,2-b]咔唑分子（CHICZ）有機半導體分子為例，通過多金膜掩模方法，構筑了基于CHICZ單晶的有機場效應波導器件，系統研究了在溝道電荷傳輸平行和垂直波導傳輸方向的電場對材料光波導性能的影響，證實柵極調控作用對晶體中光波導傳輸特性的有效調制，在平行和垂直方向獲得了分別高達70%和50%的調控幅度。同時，以入射激光作為場效應晶體管的另一個調控變量，實現了光信號傳輸對于晶體管電荷傳輸性能的調控，調控開關比達14800。這一研究結果證實了微觀層面有機半導體材料中的光電相互調制行為，可進一步拓展到更多其他有機高分子共軛材料體系，為有機光電子器件的有效集成提供了一種新思路。相關研究工作近期發表在Nat. Commun. 2018, 9, 4970, DOI: 10.1038/s41467-018-07269-9. 

  論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-07269-9