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Highly efficient modulation of the electronic properties of organic semiconductors by surface doping with 2D molecular crystals

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Science China Chemistry 2020年第7期63卷 973-979页

作者： Yu Zhang Shuyuan Yang Xiaoting Zhu Fei Zhai Yiyu Feng Wei Feng Xiaotao Zhang rongjin li Wenping Hu Tianjin Key Laboratory of Molecular Optoelectronic Sciences Department of ChemistrySchool of ScienceTianjin University&Collaborative Innovation Center of Chemical Science and Engineering(Tianjin)Tianjin 300072China Joint School of National University of Singapore and Tianjin University International Campus of Tianjin UniversityFuzhou 350207China School of Materials Science and Engineering Tianjin UniversityTianjin 300072China Beijing National Laboratory for Molecular Sciences Key Laboratory of Organic SolidsInstitute of ChemistryChinese Academy of SciencesBeijing 100190China

Doping is a critically important strategy to modulate the properties of organic semiconductors(OSCs) to improve their optoelectrical performances. Conventional bulk doping involves the incorporation of foreign molecular species(i.e., dopants) into the lattice of the host OSCs, and thus disrupts the packing of the host OSCs and induces structural defects, which tends to reduce the mobility and(or) the on/off ratio in organic field-effect transistors(OFETs). In this article, we report a highly efficient and highly controllable surface doping strategy utilizing 2D molecular crystals(2DMCs) as dopants to boost the mobility and to modulate the threshold voltage of OFETs. The amount of dopants, i.e., the thickness of the 2DMCs, is controlled at monolayer precision, enabling fine tuning of the electrical properties of the OSCs at unprecedented accuracy. As a result, a prominent increase of the average mobility from 1.31 to 4.71 cm2 V-1 s-1 and a substantial reduction of the threshold voltage from -18.5 to -1.8 V are observed. Meanwhile, high on/off ratios of up to 108 are retained.

关键词： organic field-effect transistor organic single crystal 2D molecular crystal surface doping charge transport

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Few-layered organic single-crystalline heterojunctions for high-performance phototransistors

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Nano Research 2022年第3期15卷 2667-2673页

作者： Xinzi Tian Jiarong Yao lijuan Zhang Bin Han Jianwei Shi Jianwei Su Jie liu Chunlei li Xinfeng liu Tianyou Zhai Lang Jiang Fangxu Yang Xiaotao Zhang Ye Zou rongjin li Wenping Hu Tianjin Key Laboratory of Molecular Optoelectronic Sciences Department of ChemistrySchool of ScienceTianjin UniversityTianjin 300072China Joint School of National University of Singapore and Tianjin University International Campus of Tianjin UniversityBinhai New CityFuzhou 350207China CAS Key Laboratory of Standardization and Measurement for Nanotechnology CAS Center for Excellence in NanoscienceNational Center for Nanoscience and TechnologyBeijing 100190China State Key Laboratory of Materials Processing and Die&Mould Technology School of Materials Science and EngineeringHuazhong University of Science and Technology(HUST)Wuhan 430074China National Laboratory for Molecular Sciences Key Laboratory of Organic SolidsInstitute of ChemistryChinese Academy of SciencesBeijing 100190China

Photogating and electrical gating are key physical mechanisms in organic phototransistors(OPTs).However,most OPTs are based on thick and polycrystalline films,which leads to substantially low efficiency of both photogating and electrical gating and thus reduced ***,high-performance OPTs based on few-layered organic single-crystalline heterojunctions are proposed and the obstacle of thick and polycrystalline films for photodetection is *** of the molecular scale thickness of the type I organic single-crystalline heterojunctions in OPTs,both photogating and electrical gating are highly *** synergy of efficient photogating and electrical gating,key figures of merit of OPTs reach the highest among those based on planar heterojunctions so far as we *** production of few-layered organic single-crystalline heterojunctions will provide a new type of advanced materials for various applications.

关键词： two-dimensional(2D)molecular crystals organic single crystals organic heterojunctions organic phototransistors

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Vertical‐organic‐nanocrystal‐arrays for crossbar memristors with tuning switching dynamics toward neuromorphic computing

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SmartMat 2021年第1期2卷 99-108页

作者： Fangxu Yang lingjie Sun Qingxi Duan Huanli Dong Zhaokun Jing Yuchao Yang rongjin li Xiaotao Zhang Wenping Hu Leon Chua Key Laboratory of Molecular Optoelectronic Sciences School of ScienceTianjin UniversityTianjinChina Beijing National Research Center for Molecular Sciences Chinese Academy of SciencesBeijingChina Joint School of National University of Singapore and Tianjin University International Campus of Tianjin UniversityBinhai New CityFuzhouChina Key Laboratory of Microelectronic Devices and Circuits(MOE) Institute of MicroelectronicsPeking UniversityBeijingChina Department of Electrical Engineering and Computer Sciences University of CaliforniaBerkeleyCaliforniaUSA

Memristors proposed by Leon Chua provide a new type of memory device for novel neuromorphic computing ***,the approaching of distinct multi‐intermediate states for tunable switching dynamics,the con-trolling of conducting filaments(CFs)toward high device repeatability and reproducibility,and the ability for large‐scale preparation devices,remain full of ***,we show that vertical‐organic‐nanocrystal‐arrays(VONAs)could make a way toward the *** perfect one‐dimensional structure of the VONAs could confine the CFs accurately with fine‐tune resistance states in a broad range of 103 *** availability of large‐area VONAs makes the fabrication of large‐area crossbar memristor arrays facilely,and the analog switching characteristic of the memristors is to effectively imitate different kinds of synaptic plasticity,indicating their great potential in future applications.

关键词： conducting filament memristor organic electronics organic single crystal

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Continuous and highly ordered organic semiconductor thin films via dip-coating:the critical role of meniscus angle

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Science China Materials 2020年第7期63卷 1257-1264页

作者： Xuanyu liu Yu Zhang Xiaotao Zhang rongjin li Wenping Hu Tianjin Key Laboratory of Molecular Optoelectronic Sciences Department of ChemistrySchool of ScienceTianjin University&Collaborative Innovation Center of Chemical Science and EngineeringTianjin 300072China Beijing National Laboratory for Molecular Sciences Key Laboratory of Organic SolidsInstitute of ChemistryChinese Academy of SciencesBeijing 100190China Joint School of National University of Singapore and Tianjin University International Campus of Tianjin UniversityBinhai New CityFuzhou 350207China

Dip-coating is a low-cost,high-throughput technique for the deposition of organic semiconductors over large area on various *** studies have been done and many parameters such as withdrawal speed,solvent type and solution concentration have been ***,most of the depositions were ribbons or dendritic crystals with low coverage of the substrate due to the ignorance of the critical role of dynamic solution-substrate interactions during *** this study,meniscus angle(MA)was proposed to quantify the real-time in-situ solutionsubstrate interactions during *** proper surface treatment of the substrate,the value of MA can be tuned and centimeter-sized,continuous and highly ordered organic semiconductor thin films were *** charge transport properties of the continuous thin films were investigated by the construction of organic field-effect ***(average)hole mobility up to 11.9(5.1)cm2V-1s-1was *** average mobility was 82%higher than that of ribbon crystals,indicating the high crystallinity of the thin *** work reveals the critical role of dynamic solutionsubstrate interactions during *** ability to produce large-area,continuous and highly ordered organic semiconductor thin films by dip-coating could revival the old technique for the application in various optoelectronics.

关键词： organic field-effect transistor dip-coating meniscus angle charge transport mobility

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Organic single crystals or crystalline micro/nanostructures: Preparation and field-effect transistor applications

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Science China Chemistry 2010年第6期53卷 1225-1234页

作者： FU XiaoLong,WANG Chengliang,li rongjin,DONG Huanli & HU WenPing Beijing National Laboratory for Molecular Sciences,Key Laboratory of Organic Solids,Institute of Chemistry,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China Beijing National Laboratory for Molecular Sciences Key Laboratory of Organic Solids Institute of Chemistry Chinese Academy of Sciences Beijing China

Organic single crystals hold great promise for the development of organic semiconductor materials,because they could reveal the intrinsic electronic properties of these materials,providing high-performance electronic devices and probing the structureproperty *** article reviews the preparation methods for organic single crystals or crystalline micro/nanostructures,including vapor phase growth methods and solution-processed methods,and summarizes a few methods employed in the fabrication of field-effect transistors along with dozens of examples concerning both small molecules and polymers with high field-effect performance.

关键词： organic single crystal physical vapor transport (PVT) solution-processed technique field-effect transistors (FETs) micro/nanostructures

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大尺寸有机分子晶体的生长及光电应用

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化学进展 2024年第2期36卷 204-223页

作者：崔靖愉姜辉李荣金朱伟钢天津大学有机集成电路教育部重点实验室、天津市分子光电科学重点实验室理学院化学系天津300072 天津大学材料科学与工程学院天津300072

有机分子晶体通过非共价相互作用结合在一起,具有三维长程有序、热力学稳定、缺陷密度低等特点,在有机场效应晶体管、X射线成像、非线性光学、光波导、柔性可穿戴器件和激光器等领域有广阔的应用前景。以往的研究主要是基于有机块状晶... 详细信息

有机分子晶体通过非共价相互作用结合在一起,具有三维长程有序、热力学稳定、缺陷密度低等特点,在有机场效应晶体管、X射线成像、非线性光学、光波导、柔性可穿戴器件和激光器等领域有广阔的应用前景。以往的研究主要是基于有机块状晶体或小尺寸的有机微/纳米晶体,对大尺寸的有机分子晶体研究较少,而实际应用场景往往需要大尺寸的有机分子晶体,如晶体管阵列及电路需要英寸级晶体膜,X射线成像和非线性光学变频需要厘米级晶体。然而,获得高质量大尺寸的有机分子晶体极具挑战,国内外尚未有关于大尺寸有机分子晶体生长与光电性能研究的总结和综述。本文首先介绍了分子晶体的生长机理和生长方法,然后介绍了大尺寸有机分子晶体的材料,接着总结了大尺寸有机分子晶体在长余辉发光、非线性光学、X射线成像、快中子探测、场效应晶体管、光电探测器等光电方面的应用,最后讨论了这一领域存在的挑战并对未来发展进行了展望。

关键词：分子晶体大尺寸光电子学场效应晶体管

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环境规制、金融资源配置与绿色发展效率

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生态经济 2020年第5期36卷 147-152页

作者：李荣锦杨阳西安建筑科技大学管理学院陕西西安710055

环境规制强度的提高,是否提高了地区绿色发展效率是我国发展环境友好型经济过程中面临的重要问题。采用Super-SBM模型估计了2000—2015年中国省级行政区绿色发展效率,考察了环境规制对地区绿色发展效率的影响及作用机制。研究结果表明:... 详细信息

环境规制强度的提高,是否提高了地区绿色发展效率是我国发展环境友好型经济过程中面临的重要问题。采用Super-SBM模型估计了2000—2015年中国省级行政区绿色发展效率,考察了环境规制对地区绿色发展效率的影响及作用机制。研究结果表明:我国绿色发展效率总体呈现先降后升再平稳的趋势,且东部地区绿色发展效率明显高于中部、西部地区;环境规制强度提高显著降低了地区绿色发展效率,且这一影响随着时间的推移逐渐减弱;影响机制检验表明,环境规制的加强通过促使金融资源向第二产业配置从而降低了绿色发展效率。

关键词：环境规制绿色发展效率金融资源配置

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聚合物场效应晶体管材料及其器件

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化学进展 2007年第2期19卷 325-336页

作者：李荣金李洪祥周欣然胡文平中国科学院化学研究所北京分子科学国家实验室有机固体研究室北京100080 湖南大学电气与信息工程学院长沙410082

导电聚合物因为可以大面积成膜、器件制作工艺简单,近年来在有机场效应晶体管的研究中受到越来越多的关注。有的聚合物场效应晶体管其性能已经可以和无定型硅晶体管相比拟。本文回顾了聚合物场效应晶体管的发展历程,概述了聚合物场效应... 详细信息

导电聚合物因为可以大面积成膜、器件制作工艺简单,近年来在有机场效应晶体管的研究中受到越来越多的关注。有的聚合物场效应晶体管其性能已经可以和无定型硅晶体管相比拟。本文回顾了聚合物场效应晶体管的发展历程,概述了聚合物场效应晶体管的材料、器件制作、性能及工作机理。同时,对聚合物场效应晶体管的发展前景和目前存在的问题作了简单的总结。

关键词：聚合物场效应晶体管场效应晶体管材料迁移率开关比

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基于面板联立方程模型的我国公共支出对碳排放的影响

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生态经济 2019年第2期35卷 19-23,45页

作者：李荣锦高愿愿西安建筑科技大学管理学院陕西西安710055

随着人们节能减排和生态环境保护意识的不断提高,我国对碳排放问题日益重视,逐年加大政府公共支出对碳排放管理的监督力度。文章选择2011—2018年我国30个省份的省际面板数据,在分析公共支出与碳排放的相互影响下,基于碳排放与经济增长... 详细信息

随着人们节能减排和生态环境保护意识的不断提高,我国对碳排放问题日益重视,逐年加大政府公共支出对碳排放管理的监督力度。文章选择2011—2018年我国30个省份的省际面板数据,在分析公共支出与碳排放的相互影响下,基于碳排放与经济增长的联立方程模型,将公共支出作为变量纳入模型中,通过构建面板联立方程模型对公共支出对碳排放的影响进行实证分析。实证分析结果显示,公共支出不仅仅对碳排放具有负向直接影响,能够实现减排目标,还能通过经济发展来发挥间接影响作用,并进一步总结得出各变量对碳排放的影响。根据研究结果对各地公共支出政策制定提供相关建议,制定具有差异化的政策,从而实现生态与经济的和谐发展。

关键词：面板联立方程模型公共支出碳排放经济增长

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盈余质量、股权集中度、企业性质与资本结构动态调整——来源于房地产上市公司的数据

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南京审计大学学报 2019年第3期16卷 82-91页

作者：李荣锦雷婷婷西安建筑科技大学管理学院陕西西安710055

以2009—2017年沪深A股房地产业上市公司为研究样本,考察盈余质量、股权集中度、企业性质对资本结构动态调整的影响,通过回归分析检验它们对资本结构动态调整偏离度和调整速度的影响,结果表明:房地产业上市公司盈余质量提高会显著加快... 详细信息

以2009—2017年沪深A股房地产业上市公司为研究样本,考察盈余质量、股权集中度、企业性质对资本结构动态调整的影响,通过回归分析检验它们对资本结构动态调整偏离度和调整速度的影响,结果表明:房地产业上市公司盈余质量提高会显著加快资本结构调整速度,降低调整偏离度;股权集中度提高会显著降低资本结构调整速度,但对调整偏离度没有显著影响;企业性质的不同也会显著影响资本结构调整偏离度和调整速度;基于不同负债水平分析发现,盈余质量对资本结构调整的影响具有非对称性。

关键词：盈余质量股权集中度资本结构调整房地产业企业性质财务管理企业债务

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