近期，天津大學分子聚集態(tài)科學研究院李立強教授課題組提出了一種通過晶界勢壘工程對有機半導體電荷輸運的溫度依賴性進行有效調控的策略。

圖片來源：天津大學分子聚集態(tài)科學研究院

據(jù)介紹，該研究團隊在研究過程中發(fā)現(xiàn)有機半導體中的晶界顯著影響著其電荷輸運過程。通過理論分析和實驗表征，發(fā)現(xiàn)晶界處的有效勢壘高度可通過晶粒尺寸的變化實現(xiàn)有效的調控。當材料的晶粒尺寸接近德拜長度的兩倍時，有效勢壘高度可達到最大值，此時電荷輸運表現(xiàn)出強烈的溫度依賴性，而更大或更小的晶粒尺寸都會降低有效勢壘高度，使材料表現(xiàn)出較高的熱穩(wěn)定性。

研究者制備了具有不同晶粒尺寸的有機半導體薄膜器件，并基于這種極高靈敏度的有機半導體制備了性能優(yōu)異的溫度傳感器。這種溫度傳感器的靈敏度高達155，遠超同類型器件的報道值。得益于超高的靈敏度，傳感器實現(xiàn)了對環(huán)境紅外熱輻射的檢測、對人體觸摸的識別和溫度分布探測。該成果有望為集成電路元器件和高性能傳感器的設計提供新思路。

目前，這一成果發(fā)表在國際權威期刊《自然·通訊》上。

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