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在碳基半導(dǎo)體器件研究取得快速進(jìn)步的同時(shí)，目前碳基半導(dǎo)體器件面臨性能偏低、壽命偏短、成本偏高三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，其性能的進(jìn)一步改善受到嚴(yán)重制約。

 

“在碳基半導(dǎo)體器件的主要應(yīng)用中，金屬/碳基半導(dǎo)體、碳基半導(dǎo)體/碳基半導(dǎo)體、無(wú)機(jī)/碳基半導(dǎo)體和碳基半導(dǎo)體/空氣這四類關(guān)鍵界面對(duì)器件的載流子輸運(yùn)特性和光電轉(zhuǎn)換過(guò)程等有著非常重要的影響。”李述湯說(shuō)。

 

與會(huì)專家強(qiáng)調(diào)，從界面科學(xué)與工程的角度，圍繞碳基分子界面的基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題、各種碳基半導(dǎo)體器件中的實(shí)際界面問(wèn)題以及分子界面調(diào)控等進(jìn)行研究，將會(huì)有助于碳基半導(dǎo)體器件的完善，加速實(shí)現(xiàn)多種碳基半導(dǎo)體器件的實(shí)際應(yīng)用，其意義是難以估量的。

 

 

碳基半導(dǎo)體界面科學(xué)與工程方面是一個(gè)非常復(fù)雜的體系，研究工作涉及多個(gè)學(xué)科的交叉，需要物理、化學(xué)、電子學(xué)、信息學(xué)和材料學(xué)等多學(xué)科的研究人員緊密協(xié)作。

 

與會(huì)專家認(rèn)為，碳基分子界面的基礎(chǔ)問(wèn)題及分子界面調(diào)控的研究仍處于基礎(chǔ)研究階段，還有許多重大的科學(xué)問(wèn)題亟待解決，而且這些問(wèn)題決定或制約著有機(jī)半導(dǎo)體器件今后的實(shí)際應(yīng)用。

 

如由于材料和界面工程兩方面還普遍存在的一些問(wèn)題，造成目前有機(jī)太陽(yáng)能電池效率還比較低，嚴(yán)重限制了器件應(yīng)用效率的進(jìn)一步提高。主要問(wèn)題包括：有機(jī)/高分子材料的低遷移率導(dǎo)致載流子收集效率偏低，光電池界面調(diào)控的理論和工藝都不夠完善，對(duì)界面激子的分離、傳輸?shù)葎?dòng)力學(xué)過(guò)程仍缺乏更深層次和系統(tǒng)的理解等，而通過(guò)界面調(diào)控可實(shí)現(xiàn)對(duì)器件的效率、壽命和加工性的影響。

 

與會(huì)專家討論分析認(rèn)為，現(xiàn)階段我國(guó)碳基半導(dǎo)體的發(fā)展應(yīng)關(guān)注以下科學(xué)問(wèn)題：碳基材料的微結(jié)構(gòu)、電子態(tài)、載流子和激子的動(dòng)力學(xué)特征及其相互關(guān)系；碳基器件界面結(jié)構(gòu)和性能調(diào)控手段的研究；碳基器件界面調(diào)控過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)過(guò)程模型研究；用于碳基器件界面調(diào)控的材料設(shè)計(jì)與剪裁；對(duì)納米尺度材料界面調(diào)控的有關(guān)物理現(xiàn)象測(cè)試表征手段的研究和開(kāi)發(fā)；對(duì)界面的調(diào)控如何影響器件宏觀行為，并如何向相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域轉(zhuǎn)移等。 專家強(qiáng)調(diào)，關(guān)鍵界面的研究和性能調(diào)控是碳基半導(dǎo)體納米材料及器件發(fā)展的一個(gè)重要方向，涉及眾多學(xué)科領(lǐng)域，技術(shù)手段要求高，急需強(qiáng)化基礎(chǔ)研究力量，加強(qiáng)各相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者之間的交流，發(fā)展新的實(shí)驗(yàn)方法和理論，逐步攻克碳基材料器件應(yīng)用中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。