Acta Chimica Sinica ›› 2022, Vol. 80 ›› Issue (7): 970-992.DOI: 10.6023/A22030123 Previous Articles Next Articles
Review
投稿日期:
2022-03-21
发布日期:
2022-05-31
通讯作者:
魏志祥
作者简介:
刘丽萱, 中国科学院国家纳米科学中心在读博士生. 2017年9月进入国家纳米中心物理化学专业攻读博士研究生, 师从魏志祥研究员. 主要从事手性有机半导体材料的合成及器件制备等研究. |
杨扬, 博士, 中国科学院国家纳米科学中心特别研究助理. 2018年在国家纳米中心获得理学博士学位, 导师魏志祥研究员. 主要从事超分子手性有机导电和半导体材料自组装以及相应光电功能器件的制备及性能研究. |
魏志祥, 中国科学院国家纳米科学中心研究员、博士生导师. 主要从事有机光电材料的自组装与柔性器件. 通过研究自组装过程中非共价相互作用的作用机制, 调节多种弱相互作用协同组装的过程, 制备结构和性能可控的有机光电功能纳米材料, 阐明从分子结构到微纳米结构, 再到宏观结构中结构和性能的传递规律; 开展自组装微纳米结构在太阳能电池、储能器件和传感器件等柔性电子器件中的应用基础研究. |
基金资助:
Lixuan Liua,b, Yang Yanga, Zhixiang Weia,b()
Received:
2022-03-21
Published:
2022-05-31
Contact:
Zhixiang Wei
Supported by:
Share
Lixuan Liu, Yang Yang, Zhixiang Wei. Chiral Organic Optoelectronic Materials and Circularly Polarized Light Luminescence and Detection[J]. Acta Chimica Sinica, 2022, 80(7): 970-992.
参数 | 单位 | 公式 | 备注 |
---|---|---|---|
响应度R | A•W-1 | R=Jph/Llight | Jph: 光电流 Llight: 光强 |
外量子效率EQE | % | EQE=Jphhc/(Lineλ)×100 | h: 普朗克常量 c: 光速, e: 元电荷 λ: 波长 |
噪声等效功率NEP | W•Hz-1/2 | NEP=(IN/B1/2)/R | IN: 噪音电流 B: 带宽 |
比探测率D* | Jones | D*=A1/2/NEP =R(AB)1/2/IN | A: 器件面积 |
线性动态范围LDR | dB | LDR=20log(Lmax/Lmin) | Lmax, Lmin: 最大, 最小光强 |
参数 | 单位 | 公式 | 备注 |
---|---|---|---|
响应度R | A•W-1 | R=Jph/Llight | Jph: 光电流 Llight: 光强 |
外量子效率EQE | % | EQE=Jphhc/(Lineλ)×100 | h: 普朗克常量 c: 光速, e: 元电荷 λ: 波长 |
噪声等效功率NEP | W•Hz-1/2 | NEP=(IN/B1/2)/R | IN: 噪音电流 B: 带宽 |
比探测率D* | Jones | D*=A1/2/NEP =R(AB)1/2/IN | A: 器件面积 |
线性动态范围LDR | dB | LDR=20log(Lmax/Lmin) | Lmax, Lmin: 最大, 最小光强 |
[1] |
Morrow, S. M.; Bissette, A. J.; Fletcher, S. P. Nature Nanotech. 2017, 12, 410.
doi: 10.1038/nnano.2017.62 |
[2] |
Brandt, J. R.; Salerno, F.; Fuchter, M. J. Nat. Rev. Chem. 2017, 1, 0045.
doi: 10.1038/s41570-017-0045 |
[3] |
Sanchez, D. S.; Belopolski, I.; Cochran, T. A.; Xu, X.; Yin, J.-X.; Chang, G.; Xie, W.; Manna, K.; Suss, V.; Huang, C.-Y.; Alidoust, N.; Multer, D.; Zhang, S. S.; Shumiya, N.; Wang, X.; Wang, G.-Q.; Chang, T.-R.; Felser, C.; Xu, S.-Y.; Jia, S.; Lin, H.; Hasan, M. Z. Nature 2019, 567, 500.
doi: 10.1038/s41586-019-1037-2 |
[4] |
Berova, N.; Di Bari, L.; Pescitelli, G. Chem. Soc. Rev. 2007, 36, 914.
pmid: 17534478 |
[5] |
Yang, Y.; Zhang, Y.; Wei, Z. Adv. Mater. 2013, 25, 6039.
doi: 10.1002/adma.201302448 |
[6] |
(a) Ostroverkhova, O. Chem. Rev. 2016, 116, 13279;
pmid: 27723323 |
(b) Shirota, Y. J. Mater. Chem. 2000, 10, 1.
pmid: 27723323 |
|
[7] |
(a) Schadt, M. Annu. Rev. Mater. Sci. 1997, 27, 305;
doi: 10.1146/annurev.matsci.27.1.305 |
(b) Carey, J. E.; Crouch, C. H.; Shen, M. Y.; Mazur, E. Opt. Lett. 2005, 30, 1773;
doi: 10.1364/OL.30.001773 |
|
(c) Kim, D.-Y. J. Korean Phys. Soc. 2006, 49, S505;
|
|
(d) Sherson, J. F.; Krauter, H.; Olsson, R. K.; Julsgaard, B.; Hammerer, K.; Cirac, I.; Polzik, E. S. Nature 2006, 443, 557.
doi: 10.1038/nature05136 |
|
[8] |
Naaman, R.; Paltiel, Y.; Waldeck, D. H. Nat. Rev. Chem. 2019, 3, 250.
doi: 10.1038/s41570-019-0087-1 |
[9] |
(a) Zhang, D.-W.; Li, M.; Chen, C.-F. Chem. Soc. Rev. 2020, 49, 1331;
doi: 10.1039/C9CS00680J |
(b) Liu, J.; Zhang, Y.; Phan, H.; Sharenko, A.; Moonsin, P.; Walker, B.; Promarak, V.; Nguyen, T. Q. Adv. Mater. 2013, 25, 3645.
doi: 10.1002/adma.201300255 |
|
[10] |
(a) Lermo, E. R.; Langeveld-Voss, B. M. W.; Janssen, R. A. J.; Meijer, E. W. Chem. Commun. 1999, 9, 791;
|
(b) Geng, Y. H.; Trajkovska, A.; Katsis, D.; Ou, J. J.; Culligan, S. W.; Chen, S. H. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 8337;
doi: 10.1021/ja026165k |
|
(c) Craig, M. R.; Jonkheijm, P.; Meskers, S. C. J.; Schenning, A.; Meijer, E. W. Adv. Mater. 2003, 15, 1435.
doi: 10.1002/adma.200305243 |
|
[11] |
(a) Yang, Y.; Rice, B.; Shi, X.; Brandt, J. R.; da Costa, R. C.; Hedley, G. J.; Smilgies, D.-M.; Frost, J. M.; Samuel, I. D. W.; Otero-de-la-Roza, A.; Johnson, E. R.; Jelfs, K. E.; Nelson, J.; Campbell, A. J.; Fuchter, M. J. ACS Nano 2017, 11, 8329;
doi: 10.1021/acsnano.7b03540 pmid: 23167918 |
(b) Hatakeyama, T.; Hashimoto, S.; Oba, T.; Nakamura, M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19600.
doi: 10.1021/ja310372f pmid: 23167918 |
|
[12] |
Henson, Z. B.; Muellen, K.; Bazan, G. C. Nature Chem. 2012, 4, 699.
doi: 10.1038/nchem.1422 |
[13] |
Tsumura, A.; Koezuka, H.; Ando, T. Appl. Phys. Lett. 1986, 49, 1210.
doi: 10.1063/1.97417 |
[14] |
(a) Jurchescu, O. D.; Popinciuc, M.; van Wees, B. J.; Palstra, T. T. M. Adv. Mater. 2007, 19, 688;
doi: 10.1002/adma.200600929 |
(b) Li, H.; Tee, B. C. K.; Cha, J. J.; Cui, Y.; Chung, J. W.; Lee, S. Y.; Bao, Z. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2760.
doi: 10.1021/ja210430b |
|
[15] |
Kulkarni, C.; van Son, M. H. C.; Di Nuzzo, D.; Meskers, S. C. J.; Palmans, A. R. A.; Meijer, E. W. Chem. Mater. 2019, 31, 6633.
doi: 10.1021/acs.chemmater.9b00601 |
[16] |
Stolte, M.; Suraru, S.-L.; Diemer, P.; He, T.; Burschka, C.; Zschieschang, U.; Klauk, H.; Würthner, F. Adv. Funct. Mater. 2016, 26, 7415.
doi: 10.1002/adfm.201602994 |
[17] |
He, T.; Leowanawat, P.; Burschka, C.; Stepanenko, V.; Stolte, M.; Würthner, F. Adv. Mater. 2018, 30, 1804032.
doi: 10.1002/adma.201804032 |
[18] |
Chen, M.; Li, J.; Jiao, X.; Yang, X.; Wu, W.; McNeill, C. R.; Gao, X. J. Mater. Chem. C 2019, 7, 2659.
doi: 10.1039/C8TC06273K |
[19] |
Xie, J.; Zhou, Q. Acta Chim. Sinica 2014, 72, 778. (in Chinese)
doi: 10.6023/A14050364 |
(谢建华, 周其林, 化学学报, 2014, 72, 778.)
doi: 10.6023/A14050364 |
|
[20] |
Chen, M.; Jiao, X.; Li, J.; Wu, W.; Xin, H.; McNeill, C. R.; Gao, X. Langmuir 2019, 35, 6188.
doi: 10.1021/acs.langmuir.9b00463 |
[21] |
Zhuang, F. D.; Yang, J. H.; Sun, Z. H.; Zhang, P. F.; Chen, Q. R.; Wang, J. Y.; Pei, J. Chinese J. Chem. 2021, 39, 909.
doi: 10.1002/cjoc.202000619 |
[22] |
Zerdan, R. B.; Shewmon, N. T.; Zhu, Y.; Mudrick, J. P.; Chesney, K. J.; Xue, J.; Castellano, R. K. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 5993.
doi: 10.1002/adfm.201401030 |
[23] |
Ikai, T.; Kojima, R.; Katori, S.; Yamamoto, T.; Kuwabara, T.; Maeda, K.; Takahashi, K.; Kanoh, S. Polymer 2015, 56, 171.
doi: 10.1016/j.polymer.2014.11.033 |
[24] |
Sugawara, K.; Nakamura, N.; Yamane, Y.; Hayase, S.; Nokami, T.; Itoh, T. Green Energy Environ. 2016, 1, 149.
doi: 10.1016/j.gee.2016.07.004 |
[25] |
Umeyama, T.; Shibata, S.; Igarashi, K.; Takahara, S.; Higashino, T.; Seki, S.; Imahori, H. Chem. Lett. 2017, 46, 1001.
doi: 10.1246/cl.170306 |
[26] |
Josse, P.; Favereau, L.; Shen, C.; Dabos-Seignon, S.; Blanchard, P.; Cabanetos, C.; Crassous, J. Chem. Eur. J. 2017, 23, 6277.
doi: 10.1002/chem.201701066 |
[27] |
Brandt, J. R.; Wang, X.; Yang, Y.; Campbell, A. J.; Fuchter, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 9743.
doi: 10.1021/jacs.6b02463 |
[28] |
(a) Carr, R.; Evans, N. H.; Parker, D. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 7673;
doi: 10.1039/c2cs35242g pmid: 24328202 |
(b) Aspinall, H. C. Chem. Rev. 2002, 102, 1807;
pmid: 24328202 |
|
(c) Bunzli, J. C. G.; Piguet, C. Chem. Rev. 2002, 102, 1897;
doi: 10.1021/cr010299j pmid: 24328202 |
|
(d) Heffern, M. C.; Matosziuk, L. M.; Meade, T. J. Chem. Rev. 2014, 114, 4496.
doi: 10.1021/cr400477t pmid: 24328202 |
|
[29] |
Yashima, E.; Ousaka, N.; Taura, D.; Shimomura, K.; Ikai, T.; Maeda, K. Chem. Rev. 2016, 116, 13752.
pmid: 27754649 |
[30] |
LangeveldVoss, B. M. W.; Janssen, R. A. J.; Christiaans, M. P. T.; Meskers, S. C. J.; Dekkers, H.; Meijer, E. W. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 4908.
doi: 10.1021/ja9600643 |
[31] |
Chen, S. H.; Katsis, D.; Schmid, A. W.; Mastrangelo, J. C.; Tsutsui, T.; Blanton, T. N. Nature 1999, 397, 506.
doi: 10.1038/17343 |
[32] |
Lee, D.; Jin, Y.-J.; Kim, H.; Suzuki, N.; Fujiki, M.; Sakaguchi, T.; Kim, S. K.; Lee, W.-E.; Kwak, G. Macromolecules 2012, 45, 5379.
doi: 10.1021/ma300976r |
[33] |
Li, M.; Lin, W.-B.; Fang, L.; Chen, C.-F. Acta Chim. Sinica 2017, 75, 1150. (in Chinese)
doi: 10.6023/A17090440 |
(李猛, 林伟彬, 房蕾, 陈传峰, 化学学报, 2017, 75, 1150.)
doi: 10.6023/A17090440 |
|
[34] |
Liu, J.; Su, H.; Meng, L.; Zhao, Y.; Deng, C.; Ng, J. C. Y.; Lu, P.; Faisal, M.; Lam, J. W. Y.; Huang, X.; Wu, H.; Wong, K. S.; Tang, B. Z. Chem. Sci. 2012, 3, 2737.
doi: 10.1039/c2sc20382k |
[35] |
Zhao, T.; Han, J.; Jin, X.; Liu, Y.; Liu, M.; Duan, P. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 4978.
doi: 10.1002/anie.201900052 |
[36] |
Yang, D.; Duan, P.; Zhang, L.; Liu, M. Nat. Commun. 2017, 8, 15727.
doi: 10.1038/ncomms15727 |
[37] |
Han, J.; Yang, D.; Jin, X.; Jiang, Y.; Liu, M.; Duan, P. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 7013.
doi: 10.1002/anie.201902090 |
[38] |
Yang, D.; Duan, P.; Liu, M. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 9357.
doi: 10.1002/anie.201804402 |
[39] |
Liu, B.; Bockmann, M.; Jiang, W.; Doltsinis, N. L.; Wang, Z. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 7092.
doi: 10.1021/jacs.0c00954 pmid: 32197045 |
[40] |
(a) Meng, D.; Fu, H.; Xiao, C.; Meng, X.; Winands, T.; Ma, W.; Wei, W.; Fan, B.; Huo, L.; Doltsinis, N. L.; Li, Y.; Sun, Y.; Wang, Z. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 10184;
doi: 10.1021/jacs.6b04368 |
(b) Liu, G.; Koch, T.; Li, Y.; Doltsinis, N. L.; Wang, Z. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 178;
doi: 10.1002/anie.201810734 |
|
(c) Meng, D.; Liu, G.; Xiao, C.; Shi, Y.; Zhang, L.; Jiang, L.; Baldridge, K. K.; Li, Y.; Siegel, J. S.; Wang, Z. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 5402.
doi: 10.1021/jacs.9b00053 |
|
[41] |
Lunkley, J. L.; Shirotani, D.; Yamanari, K.; Kaizaki, S.; Muller, G. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13814.
doi: 10.1021/ja805681w pmid: 18816117 |
[42] |
(a) Zinna, F.; Giovanella, U.; Di Bari, L. Adv. Mater. 2015, 27, 1791;
doi: 10.1002/adma.201404891 pmid: 26967372 |
(b) Feuillastre, S.; Pauton, M.; Gao, L.; Desmarchelier, A.; Riives, A. J.; Prim, D.; Tondelier, D.; Geffroy, B.; Muller, G.; Clavier, G.; Pieters, G. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 3990.
doi: 10.1021/jacs.6b00850 pmid: 26967372 |
|
[43] |
Peeters, E.; Christiaans, M. P. T.; Janssen, R. A. J.; Schoo, H. F. M.; Dekkers, H.; Meijer, E. W. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 9909.
doi: 10.1021/ja971912c |
[44] |
Oda, M.; Nothofer, H. G.; Lieser, G.; Scherf, U.; Meskers, S. C. J.; Neher, D. Adv. Mater. 2000, 12, 362.
doi: 10.1002/(SICI)1521-4095(200003)12:5<362::AID-ADMA362>3.0.CO;2-P |
[45] |
Di Nuzzo, D.; Kulkarni, C.; Zhao, B.; Smolinsky, E.; Tassinar, F.; Meskers, S. C. J.; Naaman, R.; Meijer, E. W.; Friend, R. H. ACS Nano 2017, 11, 12713.
doi: 10.1021/acsnano.7b07390 |
[46] |
(a) Yang, L.; Zhang, Y.; Zhang, X.; Li, N.; Quan, Y.; Cheng, Y. Chem. Commun. 2018, 54, 9663;
doi: 10.1039/C8CC05153D |
(b) Wang, Y. F.; Li, M.; Teng, J. M.; Zhou, H. Y.; Zhao, W. L.; Chen, C. F. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 23619.
doi: 10.1002/anie.202110794 |
|
[47] |
Yang, Y.; da Costa, R. C.; Smilgies, D.-M.; Campbell, A. J.; Fuchter, M. J. Adv. Mater. 2013, 25, 2624.
doi: 10.1002/adma.201204961 |
[48] |
Wan, L.; Wade, J.; Salerno, F.; Arteaga, O.; Laidlaw, B.; Wang, X.; Penfold, T.; Fuchter, M. J.; Campbell, A. J. ACS Nano 2019, 13, 8099.
doi: 10.1021/acsnano.9b02940 pmid: 31241299 |
[49] |
Jung, J.-H.; Lee, D.-M.; Kim, J.-H.; Yu, C.-J. J. Mater. Chem. C 2018, 6, 726.
doi: 10.1039/C7TC05556K |
[50] |
Li, T.-Y.; Jing, Y.-M.; Liu, X.; Zhao, Y.; Shi, L.; Tang, Z.; Zheng, Y.-X.; Zuo, J.-L. Sci. Rep. 2015, 5, 14912.
doi: 10.1038/srep14912 |
[51] |
Zhang, X.; Zhang, Y.; Zhang, H.; Quan, Y.; Li, Y.; Cheng, Y.; Ye, S. Org. Lett. 2019, 21, 439.
doi: 10.1021/acs.orglett.8b03620 |
[52] |
Zhang, Y.; Zhang, X.; Zhang, H.; Xiao, Y.; Quan, Y.; Ye, S.; Cheng, Y. J. Phys. Chem. C 2019, 123, 24746.
doi: 10.1021/acs.jpcc.9b07414 |
[53] |
Imagawa, T.; Hirata, S.; Totani, K.; Watanabe, T.; Vacha, M. Chem. Commun. 2015, 51, 13268.
doi: 10.1039/C5CC04105H |
[54] |
Li, M.; Li, S.-H.; Zhang, D.; Cai, M.; Duan, L.; Fung, M.-K.; Chen, C.-F. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 2889.
doi: 10.1002/anie.201800198 |
[55] |
Zhang, Y. P.; Liang, X.; Luo, X. F.; Song, S. Q.; Li, S.; Wang, Y.; Mao, Z. P.; Xu, W. Y.; Zheng, Y. X.; Zuo, J. L.; Pan, Y. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 8435.
doi: 10.1002/anie.202015411 |
[56] |
Farshchi, R.; Ramsteiner, M.; Herfort, J.; Tahraoui, A.; Grahn, H. T. Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 165208.
|
[57] |
Ma, W.; Xu, L.; de Moura, A. F.; Wu, X.; Kuang, H.; Xu, C.; Kotov, N. A. Chem. Rev. 2017, 117, 8041.
doi: 10.1021/acs.chemrev.6b00755 |
[58] |
Yang, Y.; da Costa, R. C.; Fuchter, M. J.; Campbell, A. J. Nature Photon. 2013, 7, 634.
doi: 10.1038/nphoton.2013.176 |
[59] |
Shi, W.; Salerno, F.; Ward, M. D.; Santana-Bonilla, A.; Wade, J.; Hou, X.; Liu, T.; Dennis, T. J. S.; Campbell, A. J.; Jelfs, K. E.; Fuchter, M. J. Adv. Mater. 2021, 33, 2004115.
doi: 10.1002/adma.202004115 |
[60] |
Shang, X.; Song, I.; Ohtsu, H.; Lee, Y. H.; Zhao, T.; Kojima, T.; Jung, J. H.; Kawano, M.; Oh, J. H. Adv. Mater. 2017, 29, 1605828.
doi: 10.1002/adma.201605828 |
[61] |
Shang, X.; Song, I.; Lee, J. H.; Choi, W.; Ahn, J.; Ohtsu, H.; Kim, J. C.; Koo, J. Y.; Kwak, S. K.; Oh, J. H. ACS Nano 2020, 14, 14146.
doi: 10.1021/acsnano.0c07012 |
[62] |
Zhang, L.; Song, I.; Ahn, J.; Han, M.; Linares, M.; Surin, M.; Zhang, H.-J.; Oh, J. H.; Lin, J. Nat. Commun. 2021, 12, 142.
doi: 10.1038/s41467-020-20390-y pmid: 33420007 |
[63] |
Cheng, J. J.; Ge, F.; Zhang, C.; Kuai, Y.; Hou, P. H.; Xiang, Y. F.; Zhang, D. G.; Qiu, L. Z.; Zhang, Q. J.; Zou, G. J. Mater. Chem. C 2020, 8, 9271.
doi: 10.1039/D0TC01704C |
[64] |
Han, H.; Lee, Y. J.; Kyhm, J.; Jeong, J. S.; Han, J.-H.; Yang, M. K.; Lee, K. M.; Choi, Y.; Yoon, T.-H.; Ju, H.; Ahn, S.-K.; Lim, J. A. Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 2006236.
doi: 10.1002/adfm.202006236 |
[65] |
Gilot, J.; Abbel, R.; Lakhwani, G.; Meijer, E. W.; Schenning, A. P. H. J.; Meskers, S. C. J. Adv. Mater. 2010, 22, E131.
doi: 10.1002/adma.200903995 |
[66] |
Schulz, M.; Balzer, F.; Scheunemann, D.; Arteaga, O.; Luetzen, A.; Meskers, S. C. J.; Schiek, M. Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1900684.
doi: 10.1002/adfm.201900684 |
[67] |
Kim, N. Y.; Kyhm, J.; Han, H.; Kim, S. J.; Ahn, J.; Hwang, D. K.; Jang, H. W.; Ju, B.-K.; Lim, J. A. Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1808668.
doi: 10.1002/adfm.201808668 |
[68] |
Wang, Z.; Gao, M.; Hao, X.; Qin, W. Appl. Phys. Lett. 2020, 116, 053301.
doi: 10.1063/1.5141102 |
[69] |
Ward, M. D.; Wade, J.; Shi, X.; Nelson, J.; Campbell, A. J.; Fuchter, M. J. Adv. Opt. Mater. 2022, 10, 2101044.
doi: 10.1002/adom.202101044 |
[70] |
Liu, L.; Yang, Y.; Wang, Y.; Adil, M. A.; Zhao, Y.; Zhang, J.; Chen, K.; Deng, D.; Zhang, H.; Amin, K.; Wu, Y.; Zhang, Y.; Wei, Z. ACS Mater. Lett. 2022, 4, 401.
|
No related articles found! |
Viewed | ||||||
Full text |
|
|||||
Abstract |
|
|||||