Hanyang大学Jang Jaeyoung教授团队开发新型有机掺杂材料
价格便宜数十倍 性能更出色
为OLED、太阳能电池等多种电子器件提供新增长动力
被视为比黄金还要昂贵的半导体材料“有机 p 掺杂剂”，近日由韩国本土研究团队以全新策略开发成功，引发关注。
韩国研究财团25日表示，Hanyang University能源工学系教授 Jang Jaeyoung 研究团队克服了既有开发策略的局限，成功开发出一类全新的“有机掺杂剂”材料体系。
在半导体产业中，通过添加杂质原子以改善半导体的电学、光学及结构特性的掺杂技术是必不可少的。尤其是在轻薄且易弯曲的有机半导体中，掺杂不再使用原子形态，而是采用分子形态的掺杂剂。这类有机掺杂剂（organic dopant，指用于调控半导体特性的碳基有机分子形态添加剂）已被用作有机发光二极管（OLED）制造中促进发光的核心技术，预计今后需求将呈爆发式增长。
在有机掺杂剂中，用于提升 p 型半导体特性的“有机 p 掺杂剂”稳定性较低，且价格昂贵，高达每克数十万韩元，并处于特定企业专利垄断状态。因此，提高有机 p 掺杂剂开发中的稳定性，并开发可规避垄断技术的新型化学结构的必要性日益凸显。
研究团队在有机 p 掺杂剂的开发中，改变了此前广泛采用的策略，采取了全新的研究路径。他们对像侧链一样附着在掺杂剂分子上、用于调控材料特性的电子受体官能团进行了改造。在这一过程中，研究团队发现，如果让原有电子受体官能团——氰基（CN）中的氮（N）原子与路易斯酸反应，就可以合成同时具备强氧化性与高稳定性的有机 p 掺杂剂。路易斯酸–碱键合后，氰基的电子受体能力几乎提升了一倍，表现出迄今已知有机 p 掺杂剂中最强的氧化性，掺杂稳定性也实现了飞跃式提高。
Jang Jaeyoung 教授表示：“这次开发的有机 p 掺杂剂材料体系，其化学结构可自由变换，可在多个领域得到应用，而且合成方法简单，可使用廉价试剂，将价格降低数十倍，潜力极大。我们目前正在开发多种工艺技术，以最大化其电学性能。”
本次研究成果已于本月11日作为封面论文发表于化学领域国际学术期刊《Angewandte Chemie International Edition》。
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