合肥研究院有機(jī)一維納米單晶的光電性能研究獲進(jìn)展

　　中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心田明亮課題組在有機(jī)一維納米單晶的光、電特性研究方面取得了新進(jìn)展。Nano Research 以Photophysical and electrical properties of organic waveguide nanorods of perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic dianhydride 為題目在線(xiàn)發(fā)表該研究成果。

　　有機(jī)材料分子間的作用力主要為氫鍵、范德華力、π-π共軛相互作用等弱相互作用力，這使有機(jī)納米材料在太陽(yáng)能電池、光發(fā)射二極管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管等器件的制備領(lǐng)域具備無(wú)機(jī)納米材料難以比擬的優(yōu)勢(shì)。雖然有機(jī)納米材料在光電器件的制備領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，但是如何提高有機(jī)納米材料對(duì)光能的吸收效率、發(fā)光強(qiáng)度，以及有機(jī)納米材料的電學(xué)性能仍然存在著一定的挑戰(zhàn)。

　　PTCDA分子通常被用作模型分子來(lái)研究具有平面型、π-π共軛結(jié)構(gòu)的有機(jī)分子的光、電性能，目前PTCDA分子已經(jīng)被應(yīng)用于光發(fā)射二極管的制備。課題組成員韓玉巖利用有機(jī)分子束沉積（OMBD）的方法在多孔氧化鋁襯底上制備了苝四甲酸二酐（PTCDA）的薄膜以及單晶納米棒陣列，并對(duì)薄膜與納米棒陣列的光物理特性以及單根納米棒的電學(xué)性能進(jìn)行了研究。光物理特性的研究結(jié)果表明，同薄膜相比，陣列化生長(zhǎng)的PTCDA納米棒的光吸收以及光致發(fā)光強(qiáng)度有很大程度的提高；納米棒的電學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明，在1.58×107 V·m-1的電場(chǎng)強(qiáng)度以及5.17×106 A·m-2的電流密度條件下工作，納米棒的電學(xué)性能仍然能夠保持很好的可重復(fù)性。上述研究結(jié)果將為有機(jī)納米材料在有機(jī)光、電器件制備領(lǐng)域的應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

　　該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金以及合肥大科學(xué)中心等項(xiàng)目的支持。

　　（a）利用聚焦離子束沉積技術(shù)制備的微器件的SEM照片（b）兩端法測(cè)量得到的單根PTCDA納米棒的I-V（電流-電壓）曲線(xiàn)。（a）圖中的插圖為器件的放大SEM照片，（b）圖中的插圖為器件的光學(xué)顯微照片。