天津大学胡文平/李立强，重磅Nature Materials!

第一作者：Liqian Yuan, Yinan Huang, Xiaosong Chen

通讯作者：胡文平，李立强

通讯单位：天津大学

胡文平，天津大学教授，博士生导师，天津大学党委常委，常务副校长。2003年入选中国科学院“百人计划”，2007年获”国家杰出青年科学基金”资助。

李立强，国家杰青、天津大学教授、博士生导师、理学院副院长，2002年和2005年在南开大学获得学士和硕士学位，2008年于中科院化学所获博士学位，导师是胡文平研究员。

论文速览

有机半导体（organic semiconductors, OSCs）是柔性、可穿戴和大面积电子产品中最有前途的候选材料之一。然而，由于它们的大多数候选材料的稳定性差，使得n-型OSCs发展严重受到阻碍，换言之，带负电荷的极化子对氧和水的固有高反应性。

基于此，作者报道了一种基于维生素C（VC）的通用策略来稳定n-型OSCs，显著提高其器件的性能和稳定性，例如有机场效应晶体管（OFETs）。维生素C清除活性氧（ROS）并通过级联过程中的牺牲氧化和非牺牲三重态的猝灭抑制它们的产生，不仅持久地防止分子结构氧化损伤，而且钝化潜在的电子陷阱以稳定电子传输。

本研究提出了一种方法来克服长期存在的n-型OSCs和器件的稳定性问题。

图文导读

图1：VC对n-型OSCs抗氧化效果的实验结果。

图2：VC处理对OFETs性能提升的影响。

图3：VC-PU处理对OFETs环境稳定性的显著提升。

图4：VC-PU处理在OFET阵列和逻辑电路元件中的应用。

总结展望

本研究提出了一种基于VC的通用策略，通过清除活性氧（ROS）显著提高了n-型OSCs的稳定性和电子设备的性能。

VC不仅通过牺牲性氧化反应清除ROS，还通过非牺牲性三重态猝灭机制抑制ROS的生成，从而有效保护了OSCs的化学结构。

此外，VC处理的OFETs在环境条件下展现出卓越的稳定性和操作稳定性，证明了该策略在实际应用中的潜力。考虑到VC的低成本和商业可获得性，这种策略有望在大规模工业化中发挥重要作用，并可能推广到更广泛的有机材料和其他新兴材料的稳定化处理中。

文献信息

标题：Improving both performance and stability of n-type organic semiconductors by vitamin C

期刊：Nature Materials

DOI：10.1038/s41563-024-01933-w

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天津大学胡文平/李立强，重磅Nature Materials!

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