酞菁在分子材料器件方面的研究进展new

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1、第!"卷第#期#$$"年#月!$*!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!酞菁在分子材料器件方面的研究进展!陈仕艳刘云圻""黄学斌邱文丰朱道本""中国科学院化学研究所分子科学中心，北京!"""#"摘要酞菁是一个有近百年历史的老化合物，但围绕酞菁的研究工作常盛不衰，这在有机光电子功能材料的研究中是极为罕见的:最根本的原因是酞菁本身具有优异的光电性能和在现代科学技术一些领域里广泛的应用前景:文中综述了酞菁在分子材料器件，包括有机发光二极管，场效应晶体管和气体传

2、感器方面的研究进展，并对今后的前景进行了展望:关键词酞菁分子器件有机发光二极管场效应晶体管气体传感器分子器件的研究近年来得到了飞速发展［!］菁）可以被大量的化学元素所取代（金属酞菁），同:它包括两方面内容：即在分子水平上具有特定功能的时酞菁分子外围的-个苯环上的!’个氢原子可以被超微型器件和分子材料在器件方面的应用:前者是大量的基团取代生成取代酞菁（如图!）:取代酞菁指采用有机和导电聚合物、电荷转移复合物、有机又分为对称酞菁（酞菁分子外围-个苯环上的氢原金属和其他分子材料开创出用于信息和微电子学的子被相同的基团取代）和不对称酞菁（酞菁分子外围

3、新型元件，其研究内容主要包括分子导线、分子开-个苯环上的氢原子被不同的基团取代）:另外还有关、分子整流器、分子存储器和分子计算机等，这多核酞菁以及双层和%层结构酞菁等:由于其化合些分子层次的器件通常称为分子尺度器件，后者指物种类的多样性和高的化学稳定性（在空气中加热的是以有机分子为材料，通过分子层次的成膜技到-""D*""E不发生明显分解），使得酞菁的基础术，如<,膜技术、有机分子束外延生长技术所制研究和应用研究都得以广泛进行:备的光电子器件，这些器件本身并没有达到分子层最初酞菁作为蓝色和绿色染料广泛应用于汽车次，所以通常称为分子材料器件:本

4、文所指的分子油漆，印刷用墨水和纤维纸张的染料等方面，随着器件为分子材料器件:分子材料由于种类繁多，可研究的不断深入以及新的酞菁化合物的合成，近年以通过分子化学修饰调节器件性能，加工性能好，来酞菁在现代的一些新兴科技领域也得到了广泛的简化了器件制备工艺，可以大大降低器件成本等一应用:值得一提的是有机光电子功能材料种类繁多，些优点近几年来在此方面备受关注:寻找和合成新某些性能优越，但由于综合性能的限制，真正在现的具有特定功能的有机分子成为科学工作者的一个代信息领域里获得实际应用的却寥寥无几，而酞菁长远的目标:是其中的佼佼者:它已在激光打印、静电复

5、印、高酞菁（=>?>13@851;2;A，B8）是一种古老的化合物，密度可读写光盘和相关的信息存储设备中得到了应自!.")年,C14;等第一次发现以来［$］，已有近百年用:研究表明，酞菁作为有机发光二极管的传输材的历史:它是一个二维的平面大环共轭分子，具有料，场效应晶体管的半导体材料，传感器的敏感材!#&!电子芳香结构:环中心的两个氢原子（无金属酞料等方面也展示了诱人的应用前景:另外，酞菁的$""%&"’&%"收稿，$""%&"#&!%收修改稿"国家重点基础研究发展规划（批准号：($""""))*""，$""!+,’!"*")，$""$+,’

6、!%-"!）、国家自然科学基金（批准号：."$"’"-.，’"!)!"%$，$"!"-"")）和中国科学院知识创新工程资助项目""联系人，/&0123：32456728819:18:8;第!"卷第#期#$$"年#月A6=研究还涉及非线性光学，肿瘤的光动力治疗，含硫本实验室所进行的研究工作，综述了酞菁在有机发化合物的催化控制，燃料电池的光催化剂，能量转光二极管，场效应晶体管和传感器方面的研究进换的光伏打电池，液晶彩色显示等方面!本文结合展，并对以后的发展方向进行了展望!图!无金属酞菁和金属酞菁的结构光的研究始于6:世纪=:年代［>］，虽然人们对

7、此进!有机发光二极管［?，@］行了大量的研究，但是一直没有得到理想的效有机电致发光（"#"$%&’#()*+",$"+$"，-.）是指电果!直到ABC>年，90+/和D0+E#FG"报道了基于有机场作用于半导体材料诱导的发光行为，即是电子和薄膜制成了低压、高效和高亮度的电致发光器空穴由相反极性的电极注入（非成对电子注入），在件［=］，才取得了突破性进展，并由此引起人们的广半导体材料中辐射复合而产生的发光!依据这一原泛关注!但是由于器件的效率、稳定性和寿命等一理以有机半导体材料制备的电致发光器件通常称为些问题，严重阻碍了有机电致发光实用化的步伐

8、!有机发光二极管（’&/0+*$#*/1%2")*%%*+/3*’3"，4.-5）!酞菁是一种很好的H2型半导体材料，且具有很高的与无机材料相比，有机电致发光材料具