有機發(fā)光晶體管（OLETs）是兼具有機場效應晶體管（OFETs）和有機發(fā)光二極管（OLEDs）功能的小型化光電集成器件，具有制備工藝簡單、集成更容易等優(yōu)勢，被認為是實現(xiàn)下一代變革性新型顯示技術(shù)的重要器件基元。同時，OLETs獨特的橫向器件結(jié)構(gòu)為有機半導體材料中電荷注入、傳輸和復合過程的原位研究提供了良好的研究平臺。此外，OLETs作為一種可發(fā)光的晶體管器件，克服了傳統(tǒng)晶體管存在可輸入信號類型多，但輸出信號基本為電信號，且類型單一的問題，其可視化的發(fā)光特性為晶體管多功能多模態(tài)任務(wù)研究提供了新思路。因此，OLETs器件研究具有重要的科學意義和技術(shù)意義。

中國科學院化學研究所有機固體院重點實驗室董煥麗課題組在前期突破OLETs核心材料高遷移率發(fā)光有機半導體的研究基礎(chǔ)上，近年來圍繞如何進一步發(fā)展綜合性能更為優(yōu)異的高遷移率發(fā)光有機半導體材料和實現(xiàn)高效OLETs器件構(gòu)筑兩方面開展了深入系統(tǒng)研究，通過新分子結(jié)構(gòu)創(chuàng)制和引入摻雜等策略發(fā)展了系列覆蓋全光譜的高遷移率發(fā)光有機半導體材料，提出了新型平面集成面發(fā)光OLETs器件結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了高效率、陣列化OLETs器件構(gòu)筑?；谏鲜龀晒?，化學所受邀撰寫了關(guān)于OLETs領(lǐng)域研究的綜述文章，全面總結(jié)和展望了OLETs領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。??

近期，針對目前基于夾心層有機發(fā)光二極管偏振發(fā)光器件偏振度低的現(xiàn)狀，科研人員提出了一種新型高效有機偏振發(fā)光晶體管概念器件（Organic Polarized Light-Emitting Transistors，OPLETs）。不同于傳統(tǒng)夾心層發(fā)光二極管器件結(jié)構(gòu)，平面集成OLETs器件結(jié)構(gòu)的開放發(fā)光平臺有效避免了由于夾心層器件中多層結(jié)構(gòu)對偏振特性的影響，有助于實現(xiàn)高效偏振電致發(fā)光器件的構(gòu)筑。該工作以高遷移率、強發(fā)光且具有本征高不對稱躍遷偶極矩排列的有機半導體單晶（2,6-diphenylanthracene，DPA）作為OLETs的核心功能層，首次實現(xiàn)了對高偏振OPLETs器件的構(gòu)筑。得益于平面OLETs器件的開放發(fā)光平臺，所構(gòu)筑的OPLETs器件展現(xiàn)了高達0.97的線性偏振度，這與完全線偏振光相當。系統(tǒng)的實驗和理論研究表明，高偏振特性的光發(fā)射與晶體厚度、柵極電壓和導電溝道方向無關(guān)，主要來源于分子躍遷偶極矩的內(nèi)在面內(nèi)各向異性。以DPA-POLETs器件為微納光源的光學系統(tǒng)，實現(xiàn)了高對比度的光學成像和現(xiàn)代防偽安全演示。該工作開拓了OLETs器件在電致偏振發(fā)光器件領(lǐng)域的新應用。

新型偏振有機發(fā)光晶體管器件及安全防偽展示

相關(guān)的研究成果發(fā)表在《先進材料》（Advanced?Materials?2023, 2301955）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會和科技部的支持。

審核編輯：彭菁