有機(jī)發(fā)光晶體管（OLETs）是兼具有機(jī)場效應(yīng)晶體管（OFETs）和有機(jī)發(fā)光二極管（OLEDs）功能的小型化光電集成器件，具有制備工藝簡單、集成更容易等優(yōu)勢，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)下一代變革性新型顯示技術(shù)的重要器件基元。同時(shí)，OLETs獨(dú)特的橫向器件結(jié)構(gòu)為有機(jī)半導(dǎo)體材料中電荷注入、傳輸和復(fù)合過程的原位研究提供了良好的研究平臺。此外，OLETs作為一種可發(fā)光的晶體管器件，克服了傳統(tǒng)晶體管存在可輸入信號類型多，但輸出信號基本為電信號，且類型單一的問題，其可視化的發(fā)光特性為晶體管多功能多模態(tài)任務(wù)研究提供了新思路。因此，OLETs器件研究具有重要的科學(xué)意義和技術(shù)意義。

中國科學(xué)院化學(xué)研究所有機(jī)固體院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室董煥麗課題組在前期突破OLETs核心材料高遷移率發(fā)光有機(jī)半導(dǎo)體的研究基礎(chǔ)上，近年來圍繞如何進(jìn)一步發(fā)展綜合性能更為優(yōu)異的高遷移率發(fā)光有機(jī)半導(dǎo)體材料和實(shí)現(xiàn)高效OLETs器件構(gòu)筑兩方面開展了深入系統(tǒng)研究，通過新分子結(jié)構(gòu)創(chuàng)制和引入摻雜等策略發(fā)展了系列覆蓋全光譜的高遷移率發(fā)光有機(jī)半導(dǎo)體材料，提出了新型平面集成面發(fā)光OLETs器件結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了高效率、陣列化OLETs器件構(gòu)筑。基于上述成果，化學(xué)所受邀撰寫了關(guān)于OLETs領(lǐng)域研究的綜述文章，全面總結(jié)和展望了OLETs領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。??

近期，針對目前基于夾心層有機(jī)發(fā)光二極管偏振發(fā)光器件偏振度低的現(xiàn)狀，科研人員提出了一種新型高效有機(jī)偏振發(fā)光晶體管概念器件（Organic Polarized Light-Emitting Transistors，OPLETs）。不同于傳統(tǒng)夾心層發(fā)光二極管器件結(jié)構(gòu)，平面集成OLETs器件結(jié)構(gòu)的開放發(fā)光平臺有效避免了由于夾心層器件中多層結(jié)構(gòu)對偏振特性的影響，有助于實(shí)現(xiàn)高效偏振電致發(fā)光器件的構(gòu)筑。該工作以高遷移率、強(qiáng)發(fā)光且具有本征高不對稱躍遷偶極矩排列的有機(jī)半導(dǎo)體單晶（2,6-diphenylanthracene，DPA）作為OLETs的核心功能層，首次實(shí)現(xiàn)了對高偏振OPLETs器件的構(gòu)筑。得益于平面OLETs器件的開放發(fā)光平臺，所構(gòu)筑的OPLETs器件展現(xiàn)了高達(dá)0.97的線性偏振度，這與完全線偏振光相當(dāng)。系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)和理論研究表明，高偏振特性的光發(fā)射與晶體厚度、柵極電壓和導(dǎo)電溝道方向無關(guān)，主要來源于分子躍遷偶極矩的內(nèi)在面內(nèi)各向異性。以DPA-POLETs器件為微納光源的光學(xué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了高對比度的光學(xué)成像和現(xiàn)代防偽安全演示。該工作開拓了OLETs器件在電致偏振發(fā)光器件領(lǐng)域的新應(yīng)用。

新型偏振有機(jī)發(fā)光晶體管器件及安全防偽展示

相關(guān)的研究成果發(fā)表在《先進(jìn)材料》（Advanced?Materials?2023, 2301955）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會和科技部的支持。

審核編輯：彭菁