近期，天津大學(xué)分子聚集態(tài)科學(xué)研究院李立強教授課題組提出了一種通過晶界勢壘工程對有機半導(dǎo)體電荷輸運的溫度依賴性進行有效調(diào)控的策略。

圖片來源：天津大學(xué)分子聚集態(tài)科學(xué)研究院

據(jù)介紹，該研究團隊在研究過程中發(fā)現(xiàn)有機半導(dǎo)體中的晶界顯著影響著其電荷輸運過程。通過理論分析和實驗表征，發(fā)現(xiàn)晶界處的有效勢壘高度可通過晶粒尺寸的變化實現(xiàn)有效的調(diào)控。當(dāng)材料的晶粒尺寸接近德拜長度的兩倍時，有效勢壘高度可達到最大值，此時電荷輸運表現(xiàn)出強烈的溫度依賴性，而更大或更小的晶粒尺寸都會降低有效勢壘高度，使材料表現(xiàn)出較高的熱穩(wěn)定性。

研究者制備了具有不同晶粒尺寸的有機半導(dǎo)體薄膜器件，并基于這種極高靈敏度的有機半導(dǎo)體制備了性能優(yōu)異的溫度傳感器。這種溫度傳感器的靈敏度高達155，遠超同類型器件的報道值。得益于超高的靈敏度，傳感器實現(xiàn)了對環(huán)境紅外熱輻射的檢測、對人體觸摸的識別和溫度分布探測。該成果有望為集成電路元器件和高性能傳感器的設(shè)計提供新思路。

目前，這一成果發(fā)表在國際權(quán)威期刊《自然·通訊》上。

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