近日，电子科技大学光电科学与工程学院、电子薄膜与集成器件国家重点实验室于军胜教授团队在《美国化学学会期刊》（JACS）正封面刊发了题为“Engineering Intrinsic Flexibility in Polycrystalline Molecular Semiconductor Films by Grain Boundary Plasticization”的学术论文。于军胜教授团队博士生赵聃为该论文的第一作者，于军胜教授和美国西北大学Tobin J. Marks教授、Antonio Facchetti教授为共同作者，电子科技大学为论文第二署名单位。该论文报道了一种兼具小分子高迁移率特性和聚合物优良机械性能的柔性有机薄膜晶体管。通过创新性的采用一种聚合物粘合了小分子PDIF-CN2的晶粒间隙，该种聚合物是以N2200为主链，而端点采用PDIF-CN功能化；N2200的主链提供了机械柔韧性和良好的电子传输性能，以及和PDIF-CN2契合的LUMO，而PDIF-CN端点官能团实现了在PDIF-CN2晶体上的锚定。该种聚合物有效地抑制了小分子和聚合物之间的相分离，并主要集中分布在PDIF-CN2的晶粒间隙，并实现晶粒间的粘合作用。基于这种独一无二的设计，多晶薄膜弯折过程中产生的应力被有效释放，从而实现了稳定的柔性有机薄膜晶体管的制备。
Figure 1. (a) Chemical structures of materials and (b) FOTFT structure used. Crystallite (c) size and (d) electron mobility for PB/PDIF-CN2 blends as a function of PB content.
Figure 2. (a) Electron mobility variation of N2200(5 wt%)/PDIF-CN2 FOTFTs upon varied bending cycles (R = 4 mm). Inset SEM image after the first bending at R = 4 mm (scale bar = 2 μm). (b) STEM image and (c) magnification and EDS elemental maps [fluorine (red) and sulfur (green)] for the indicated area in (b) for the PB(5 wt%)/PDIF-CN2 blend.该研究采用了一种全新的提升有机多晶半导体薄膜弯折性能的方式，实现了OTFT器件的柔性性能本征的提升。此工作是有机材料合成与器件工程结合的典范。聚合物半导体与有机小分子的能带匹配，以及特别是聚合物末端官能团与有机小分子的锚定共同实现了这种当前独一无二的实现多晶晶粒粘合的效果。虽然文章电子迁移率没有达到目前报道的有机半导体的最高电子迁移率，但通过进一步地优化，具有极高迁移率且有着优异弯折新能的有机多晶半导体薄膜指日可待。于军胜，教授，博士生导师。2006年度教育部新世纪优秀人才计划入选者，四川省显示科学与技术重点实验室主任，OLED工艺技术国家地方联合工程实验室（国家级）副主任，电子科技大学－京东方OLED联合实验室主任，国家发改委光电显示专家，国家“863计划”网评专家，机电产品国际招标评审专家，教育部学位与研究生教育评审专家，电子科大首批“百人计划”入选者，《Sensors&Actuator》、《J.Mater.Eng.》等十余种杂志的特约审稿人。主要研究方向：（1）有机电致发光材料、，电致发光器件（OLED）的结构设计和特性研究；（2）有机场效应管（OFET）材料及其器件；（3）有机太阳能电池材料与器件；（4）有机敏感薄膜与器件。团队发表的高水平学术论文中，7篇入选ESI高被引论文、2篇入选ESI热点论文，11篇文章被推荐为期刊封面（其中包括Energy & Environmental Science、Advanced Materials、Advanced Functional Materials等国际权威期刊）。文章来源：先进材料快讯&光电学院