JACS综述：可延展半导体聚合物材料

纳米技术

2022-03-10

具有延展功能的聚合物半导体材料在过去10年间得到快速发展，因此发展舒适的柔性类皮肤电子学器件成为可能。通过理性的从分子层次设计，能够得到可延展的聚合物半导体薄膜，并且半导体薄膜能够在重复性的机械变形过程中保持稳定的电子学性能。此外，这种聚合物半导体材料的载流子传输性能可以达到目前最好的柔性聚合物半导体材料，而且一些比无定形硅的载流子传输性能更高。

其中重要进展是，通过分子设计实现多种应力能量耗散机制，实现了在多个尺度保持高效率载流子传输。

斯坦福大学鲍哲南等综述报道目前可延展型半导体聚合物的最新进展。

本文要点：

（1）

目前聚合物半导体保证较高的可延展性同时表现较高的载流子传输性能，特别是对聚合物链动力学和薄膜的形貌角度。

针对器件需要重复和可逆的变形应用需求的本征弹性半导体材料的分子设计角度进行总结，揭示了一种普适性的方法，对聚合物半导体纳米限域和生物降解、自修复、光图案化等需求，保证载流子传输的角度进行分子设计进行讨论。

（2）

对未来这个领域的发展前景，包括形貌变化的基本原理、因此导致应力变化和载流子传输性能的改变、发展能够在高应力中保证较高载流子传输的聚合物半导体材料进行展望。

参考文献

Yu Zheng, Song Zhang, Jeffrey B.-H. Tok, and Zhenan Bao*, Molecular Design of Stretchable Polymer Semiconductors: Current Progress and Future Directions, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c00072

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c00072