显示产业作为国家信息产业的基石，是重要的战略性和基础性产业。显示在经历了第一代在经历了第一代非平板显示，第二代平板显示之后，目前正向着第三代速度快、超薄、大面积、柔性的显示技术发展，主要是以有机发光二极管（OLED）和量子点发光（QLED）器件为主。作为第三代最具竞争力的OLED柔性显示技术，仍面临着许多技术挑战难以解决。基于此，开展新型柔性显示技术的研究，将具有重大的科学与战略意义。有机发光晶体管（OLET）是一种在同一器件中集成的有机场效应晶体管（OFET）和有机发光二极管（OLED）两种功能的有机光电集成器件，其具有制备工艺简单、效率高、电流密度大等特性，被认为是下一代柔性变革性显示技术和实现有机电泵浦激光这一科学重要目标的理想途径之一。但是自以来，OLET器件的发展严重滞后，特别是具有简单器件结构的单组份OLET器件，其性能普遍很低。这主要是由于高性能OLET器件的构筑需要核心材料体系同时具有高迁移率和强荧光，但是这两个性能是一对矛盾体，很难实现二者在同一材料体系中的有效集成，即，高迁移率材料通常荧光弱甚至无荧光，而强荧光分子往往电荷传输差。最近，高迁移率发光有机半导体材料的突破发展为高性能单组份OLET器件的研究带来了新希望。
近期，中国科学院化学所董焕丽研究员、天津大学胡文平教授及其合作者在高性能单组份OLET器件构筑方面实现新突破。基于课题组前期发展的高迁移率发光材料2,6二苯基蒽（DPA）和2,6二萘基蒽（dNaAnt）分别作为活性层，他们构筑了两类单组份OLET器件。考虑到单晶相对于薄膜具有更加优异的光电性能，这里优选DPA和dNaAnt有机单晶作为活性层。他们首先通过常压下物理气相传输过程制备了大尺寸高质量DPA和dNaAnt单晶。进一步通过器件结构优化及界面性能调控，他们构筑了底栅顶接触的OLET器件，获得了电子和空穴的同时高效注入和传输，器件展现了平衡的双极性传输特性。在双极性工作区，器件展现了强而稳定的发光特性，且通过调控施加电压，可以很好的实现对于沟道中发光位置和发光强度很好的调控，证实其为典型的双极性发光特性。所构筑DPA和dNaAnt-OLET器件均展现了优异的电光转换特性，其外量子转化效率分别达1.61%和1.75%，是目前报道单组份OLET器件性能的最高值，比已报道常规单组份OLET器件性能有数量级提高。同时，所构筑OLET器件还展现了高的发光亮度和大的电流密度，其发光亮度分别为1210 cd m−2和3180 cd m−2，电流密度分别为1.3 kA cm−2和8.4 kA cm−2。这一结果证实高迁移率发光材料在实现高性能单组份OLET器件方面的重要性。同时研究者相信这一工作将受到来自化学、材料、器件物理、纳米光学等领域研究工作者的广泛关注和研究，有望带来OLET材料、OLET器件及其在有机发光显示和有机电泵浦激光等相关领域的新发展。本工作近期以Back Cover的形式发表在Advanced Materials( DOI: 10.1002/adma.03175)上，第一作者为中国科学院化学研究所有机固体实验室学生秦正生。
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