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稳定且可溶液加工的累积烯型 sp-碳线:有机电子学的新范式

材料科学 2022-03-09 v1 应用物理

摘要

溶液加工、大面积且柔性的电子器件在很大程度上依赖于 sp2^2 杂化碳分子优异的电子特性,无论是以 π\pi 共轭小分子与聚合物形式,还是石墨烯与碳纳米管形式。具有 sp 杂化的碳——难以捉摸的同素异形体卡宾的基础——以线性碳原子线(CAW)形式为功能化分子提供了巨大机遇,其具有引人注目甚至更优的理论预测电子特性。尽管 CAW 是一个充满活力的研究领域,但迄今为止它们仅很少应用于分子器件。近期在微晶累积烯中观察到的场效应暗示了其在溶液加工薄膜晶体管中的潜在应用,但围绕稳定性与电子性能的担忧阻碍了该方向的发展。在本研究中,展示了溶液加工的四苯基[3]累积烯(最短的半导体性 CAW)薄膜的理想场效应特性。薄膜通过可扩展、大面积的弯月面涂覆技术沉积,所制晶体管空穴迁移率超过 0.1 cm2^2 V1^{-1} s1^{-1},并在暗条件下具有可观的操作稳定性。这些结果为开发基于 sp 杂化碳系统的有机电子学大类分子半导体奠定了坚实基础,并开创了一个此前未被探索的范式。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.03739,
  title  = {Stable and Solution-Processable Cumulenic sp-Carbon Wires: A New Paradigm for Organic Electronics},
  author = {Stefano Pecorario and Alberto D. Scaccabarozzi and Daniele Fazzi and Edgar Gutiérrez-Fernández and Vito Vurro and Lorenzo Maserati and Mengting Jiang and Tommaso Losi and Bozheng Sun and Rik R. Tykwinski and Carlo S. Casari and Mario Caironi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.03739},
  year   = {2022}
}