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Band-like transport in solution-processed perylene diimide dianion films with high Hall mobility
Jia Y.; Jiang Q.; Gan H.; Wang B.; He X.; Zhou J.; Ma Z.; Zhang J.; Ma Y.
Published：2024-05-01
DOI：10.1093/nsr/nwae087
研究背景
在当今社会，有机半导体材料在电子学领域扮演着越来越重要的角色。然而，通过溶液加工制备高迁移率有机多晶薄膜一直是一个挑战。有机半导体多晶薄膜中的载流子传输问题，尤其是通过霍尔效应测量的离域载流子传输，鲜为人知。这为我们引出了今天的主题。
研究内容
最新研究发现，通过建立强分子间相互作用，可以制备出具有更近的分子间π-π堆积距离为3.25埃的溶液结晶的PDI（perylenediimide）二阴离子型薄膜。这种高度离域的载流子使得霍尔迁移率达到了3 cm<sup>2</sup> V<sup>−1</sup> s<sup>−1>，与已报道的高迁移率有机单晶相媲美。PDI二阴离子型薄膜表现出高电导率为17 S cm<sup>−1</sup>和典型的类带传输特性，通过负温度线性系数的迁移率与T<sup>−3/2</sup>成正比来证明。这项研究展示了，一旦分子间π-π相互作用足够强，它们将展现出高迁移率和电导率，为开发高迁移率有机半导体材料提供了新途径。
研究意义
这项研究的创新之处在于通过解决有机半导体多晶薄膜的载流子传输问题，为高迁移率有机半导体材料的发展开辟了新的方向。这一突破性发现为电子学领域带来了新的希望，有望推动有机半导体技术的进一步发展。
通过这项研究，我们更深入地了解了有机半导体薄膜的传输性质，为未来的科学研究和技术应用提供了重要的参考。愿这项研究成果为我们探索更广阔的科学领域带来启发和帮助。
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