人物简介

SCI500+，被引31,000+，H因子88，天津大学胡文平教授2021年研究进展

胡文平教授，天津大学常务副校长，理学院教授，博士生导师，教育部长江学者特聘教授，杰出青年基金获得者，师从于朱道本院士与刘云圻院士。

胡文平教授长期致力于有机半导体物理化学的研究，是我国有机半导体晶体工程及场效应晶体管器件物理的主要学术带头人之一。他瞄准“有机集成电路”这一重大科技前沿，聚焦源头创新，构筑了“有机半导体晶体®高迁移率材料®高性能物理器件”的特色研究体系。

发表SCI论文500余篇（IF>10.0的200余篇），包括Nature (1篇)，Nature Chem. (1篇), Nature Commun.（8篇），Adv. Mater. (90篇)，J. Am. Chem. Soc. + Angew. Chem. Int. (58篇)，被SCI引用>31,000次(H因子=88)。编有中文专著《有机场效应晶体管》（科学出版社，2011），《分子材料与薄膜器件》（化学工业出版社，2011），英文专著《Organic Optoelectronics》（Wiley出版社，2012）。

课题组网址：http://tjmos.tju.edu.cn/huwenping/

课题组深入研究分子材料的光电性质等，取得了多项有重要意义的研究成果。分子材料的凝聚态结构决定着其性能，最终影响着材料在光电器件中的应用。如何正确评价材料、揭示其本征性能，是优化材料结构，指导进一步合成的关键，也是获取高性能分子材料的重要途径。课题组在该领域开展了开创性的研究，取得了一批突出的创新性研究成果，是该领域国际上有影响的团队之一。

AM：铜衬底上生长大尺寸二维单晶的最新进展

SCI500+，被引31,000+，H因子88，天津大学胡文平教授2021年研究进展

大规模、高质量的二维（2D）材料已成为在现代化学和物理学中的研究热门。在过去的几年中，大尺寸单晶2D材料的可控制备取得了显著进步。在诸多制备方法中，化学气相沉积（chemical vapor deposition, CVD）受到了最广泛的关注，因为它可以通过调节生长条件来精确控制2D材料的尺寸和质量。

胡文平教授和耿德超教授等人总结了通过CVD在Cu衬底上制备大尺寸2D单晶的最新进展。首先，将以超低的前体溶解度和可行的表面工程技术显示出Cu的独特功能。随后，展示了不同铜晶相表面上生长大尺寸石墨烯和六方氮化硼（h-BN）晶体的最新工作。此外，揭示了2D单晶生长的生长机理，为阐明深入的生长动力学过程提供了指导。最后，讨论了工业上大规模生产2D单晶的相关问题，并为未来的研究提供新思路。

Recent Advances in Growth of Large-Sized 2D Single Crystals on Cu Substrates, Adv. Mater. 2021, 33, 2003956. DOI: 10.1002/adma.202003956

Angew：高性能双极发光内聚体的分子量工程

具有高溶解度、无结构缺陷且批次间差异可忽略不计的内聚体为有机光电子学开辟了一条新途径。有机发光晶体管结合了有机发光二极管和有机场效应晶体管的功能。然而，在一种共轭聚合物中，电荷传输能力和发光强度是矛盾的。

胡文平教授、董焕丽研究员和倪振杰副教授等人获得了三种具有噻吩并吡咯二酮-苯并噻二唑重复单元（meso-TBTF）的低分子量内聚体。内聚体表现出很强的固态发射和高双极性载流子迁移率。内消旋TBTF的分子量可以通过聚合温度进行调节。内聚体的光致发光量子产率 (PLQY) 在溶液中约为50 %，在固态时约为10 %。

Molecular Weight Engineering in High Performance Ambipolar Emissive Mesopolymers, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 14902-14908. DOI:10.1002/anie.202105036

AM：用于X射线成像的有机半导体单晶 SCI500+，被引31,000+，H因子88，天津大学胡文平教授2021年研究进展

低剂量、高分辨率X射线成像对于医学诊断和材料/器件分析至关重要。当前的X射线成像仪主要由昂贵的无机材料主导，这些无机材料通过重金属元素的高温固体工艺制备。寻找具有低生长温度、低成本、高灵敏度以及高化学和环境稳定性的新材料作为X射线成像仪至关重要。

胡文平教授和段镶锋教授等人选择9,10-二苯基蒽 (9,10-DPA) 单晶为代表模型。这种单晶通过低温溶液工艺生长，表现出强烈的 X射线辐射发光，具有超高光子转换效率、超快响应和高灵敏度。同时该晶体在 X射线照射下表现出高循环性能和环境稳定性。这项研究表明，有机半导体在低成本、高灵敏度和低剂量的X射线成像系统中具有潜在用途。

Organic Semiconductor Single Crystals for X-ray Imaging, Adv. Mater. 2021, 2104749. DOI:10.1002/adma.202104749

Angew：共晶工程：面向用于宽带光电检测的溶液处理近红外二维有机共晶

胡文平教授等人设计并制备了具有强近红外 (NIR) 吸收的大面积二维共晶。在分子间电荷转移（CT）相互作用的驱动下，四苯基卟啉锌（给体）和 C60（受体）自组装成吸收波长高达1080 nm的NIR共晶。通过定制生长溶剂和工艺，共晶形态可以从一维纳米线、二维纳米片调整到长度达到几毫米的大面积二维共晶薄膜。由于高度有序的给体-受体排列，二维共晶中的CT吸收增强，与单线态吸收相当。均匀的二维共晶在NIR区域具有增强的CT吸收，对NIR光具有2424 mA W^-1的高响应度和0.6 s的快速响应时间。瞬态吸收光谱和器件配置优化表明，优异的器件性能归因于长寿命自由电荷载流子的产生。

Cocrystal Engineering: Toward Solution-Processed Near-Infrared 2D Organic Cocrystals for Broadband Photodetection, Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 1-8. DOI: 10.1002/anie.202015326

Matter：溶液处理的晶体有机集成电路

有机电子的主要优势在于其溶液可加工性和独特的光电性能。长程有序的单晶有机半导体提供了最佳的器件性能，因为它保证了有效的电荷注入和传输以及最小的缺陷态。因此，基于表面溶液印刷的方法来制造单晶有机器件和电路对于有机电子的发展具有重要意义，但其发展仍然具有挑战性。

胡文平教授和任晓辰助理研究员等人提出了一种完全通过基于溶液的方法构建有机单晶器件阵列的一般策略。以有机场效应晶体管（OFET）为例，总结了有机晶体制造、图案化和高分辨率印刷触点的最新进展。最后，提出了该领域未来的研究方向。

Solution-processed crystalline organic integrated circuits. Matter. 2021, 4, 3415-3443. DOI10.1016/j.matt.2021.09.002

AM：有机发光晶体管进入新的发展阶段

有机发光晶体管（OLET）可能是最小的集成光电器件，它结合了有机场效应晶体管（OFET）的开关和放大机制以及有机发光二极管（OLED）的电致发光特性。近来，在高迁移率发射有机半导体，高性能OLETs的构建以及新型多功能OLETs的制造方面取得了一些令人振奋的进展。最近的一系列进展可能代表了OLET及其相关设备和电路的新开发阶段的来临。胡文平教授和董焕丽研究员等人将对这些出色的进展进行详细的回顾，特别关注了从材料和设备优化方面开发高效OLETs的关键点。OLETs的显著进步以及研究人员的兴趣增加，可能代表了OLETs技术的新发展时代。

Organic Light-Emitting Transistors Entering a New Development Stage. Adv. Mater. 2021, 2007149. DOI：10.1002/adma.202007149

AFM：基于有机场效应晶体管的光子突触：材料、器件和应用 SCI500+，被引31,000+，H因子88，天津大学胡文平教授2021年研究进展

由于高带宽、超快信号传输、低能耗和无线通信，基于光子人工突触的神经形态计算系统被认为是替代基于冯诺依曼的计算系统的有希望的候选者。尽管在开发用于突触仿真的各种器件结构方面取得了重大进展，但有机场效应晶体管 (OFET) 具有制备简单、易于集成和结构通用等引人注目的优势。作为光子突触的强大而有效的平台，OFET不仅可以完成简单突触功能的模拟，还可以完成复杂的光电双调制和视觉系统的模拟。

胡文平教授、陈伟教授和耿德超教授等人提供了基于OFET的光子突触的概述，包括功能材料、设备配置和创新应用。同时，还重点介绍了材料选择规则、光电转换机制和器件制造技术。最后讨论了挑战和机遇，为多层次记忆、多功能串联人工神经系统和人工智能提供了坚实的指导。

Organic Field Effect Transistor-Based Photonic Synapses: Materials, Devices, and Applications, Adv. Funct. Mater. 2021, 2106151. DOI: 10.1002/adfm.202106151

Small：四氰基醌二甲烷铜：从微/纳米结构到应用

四氰基醌二甲烷铜 (CuTCNQ) 作为代表性双稳态材料已被研究了大约40年。同时，CuTCNQ的微/纳米结构被认为是分子电子学的原型，引起了世界的关注，在纳米电子学中显示出巨大的应用潜力。胡文平教授、Harald Fuchs、李立强教授和纪德洋教授等人总结了CuTCNQ微/纳米结构的合成方法。然后，重点介绍了控制 CuTCNQ 微/纳米结构的形态和尺寸的策略，回顾了基于这些微/纳米结构的器件。最后，展望了该领域未来的研究方向和挑战。

Copper Tetracyanoquinodimethane: From Micro/Nanostructures to Applications, Small 2021, 17, 2004143. DOI:10.1002/smll.202004143

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SCI500+，被引31,000+，H因子88，天津大学胡文平教授2021年研究进展

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