建系百年系列学术报告 | 北京大学裴坚教授作报告 ——从有机化学第一课到学术前沿

       1226日,“化学系建系百年系列学术报告之光华论坛第十二讲”在江湾校区周林林报告厅顺利举行。北京大学化学与分子工程学院裴坚教授受邀作题为“Light-triggered Regionally Controlled n-Doping of Organic Semiconductors”的学术报告,围绕有机半导体n型掺杂领域的关键科学问题与技术突破展开深入研讨。化学系主任周鸣飞主持本次报告会,并为裴坚教授颁发了证书。



       报告中,裴坚教授系统剖析了当前有机半导体n型掺杂领域的三大研究难点:其一,缺乏有机半导体分子的化学结构与导电性能之间的关系研究,现有材料结构差异过大,很难将导电性能变化准确归因;其二,缺乏空气稳定的n型有机分子及掺杂剂,其掺杂机理复杂度远超单步电子转移的p型掺杂,分子设计与合成难度大;   其三,缺乏对于有机半导体掺杂薄膜的形貌和分子排列研究,掺杂剂的分子尺寸与比例会显著影响有机半导体薄膜的分子排列,如何通过掺杂剂调控实现半导体分子的规整排列,是提升材料性能的关键瓶颈。



       裴坚教授以有机化学第一课“超共轭效应”为理论基础,阐释了分子构象对电子结构的调控规律。基于此,团队开发了系列新型n型掺杂剂,可与有机半导体实现高度共混。其中,负氢掺杂剂TAM,其产物稳定性优于传统掺杂剂N-DMBI,在LPPVFBDPPVn型聚合物中的应用结果表明,TAM掺杂可显著提升材料的电导率(如doped UFBDPPV电导率达23 S cm−1)与热电功率因子(最高达80 μW m−1 K−2)。


       报告核心聚焦“光激活区域选择性掺杂”技术:通过设计热惰性掺杂剂前体(iPADs),经紫外光激发后可转化为高活性掺杂剂(PADs),实现1微米精度的区域选择性掺杂。该技术不仅可大幅提升材料电导率,还能通过调控曝光剂量抑制掺杂剂扩散,保障区域掺杂的长期稳定性。这一技术与传统光刻工艺兼容,为有机集成电路的高密度集成、柔性电子器件的精准加工提供了全新技术路径。


       报告内容深入浅出,精彩生动,报告现场气氛活跃。在互动交流与答疑环节,裴坚教授就分子超共轭效应、更高精度掺杂的实施方案、对于有机半导体p型掺杂领域的设想等话题与老师同学们展开了精彩的讨论。


 

 


 

 


本次报告由化学系84级校友、河南银泰投资董事长谭瑞清先生赞助支持。



文案:张江山、张儒磊