摘要：基于忆阻器的神经形态计算有望克服冯诺依曼瓶颈,有助于实现节能数据处理。有机聚合物因其优异的半导体和光电特性以及溶液加工优势,是低成本忆阻器和突触应用的理想候选者。然而,聚合物忆阻器的高操作电压和阻态随机切换问题限制了其在神经形态芯片中的应用,增加了外围电路系统的复杂性。本研究利用掺杂离子液体[EMIM][PF_(6)]的有机聚合物MEH-PPV为活性层构建了垂直结构忆阻器,通过电输入调制各种短期和长期突触可塑性行为,显著降低了工作电压并增加了可调谐导电态范围。该忆阻器在mV级电压下实现光调控生物突触的关键特征和类脑学习与记忆特性,集成光信号传感、存储和处理功能。在此基础上,将该有机突触阵列应用于人类视觉神经系统的图案识别与记忆任务。研究结果为下一代低功耗高性能有机神经形态设备的设计提供了重要指导。

摘要：近10年,第三代光电能源转换技术钙钛矿太阳能电池(PSCs)正迅速崛起.基于有机-无机杂化钙钛矿材料的本征半导体特性以及PSCs平面多层器件架构特点,采用有机小分子空穴传输材料(HTMs)作为PSCs的p-型层,不仅实现了PSCs器件的全固态化,且大幅提升了器件效率及稳定性.以当前通用的标准空穴传输材料spiro-OMeTAD(2,2′,7,7′-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9′-螺二芴)为模板,研究人员开展了众多结构剖析和改进工作.分子spiro-OMeTAD中,三维螺二芴(SBF)核能以较小的空间集成更多的空穴传输单元;而芳胺优异的p-型特性,使其成为高效的电活性单元.经典螺芳核SBF制备成本高,可修饰位置单一;因此,基于spiro-OMeTAD的结构改进主要围绕芳胺单元的修饰开展.随着HTMs分子设计以及合成方法学的进展,近5年来,一系列低成本、高性能的类SBF螺芳基单元逐渐兴起,并迅速进入空穴传输材料领域,如:螺[芴-9,9′-氧杂蒽]、螺吖啶、螺硫杂蒽等.螺芳基核结构的日益丰富,大大拓展了HTMs分子的设计空间,从而推动了PSCs效率和稳定性的不断提升.因此,本综述聚焦含螺芳烃骨架的HTMs分子,根据其器件性能表现,分析高性能材料的结构要素.按照螺芳烃核结构对高性能HTMs进行分类归纳,总结了结构设计思路和构效关系.期望通过较为全面的评述,为HTMs分子构建提供可参考的策略,从而推动PSCs继续向高效率、长寿命的实用化方向发展.

摘要：硼簇光电材料的开发逐渐成为信息显示领域的研究热点,该实验将此方面的最新科研成果引入了大学化学综合实验。实验通过咔唑-碳硼烷结构的光电材料制备、结构表征与性能研究,能够使学生掌握基本的无水无氧操作,理解Sonogashira与杂化的狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)等偶联反应原理,熟悉核磁共振、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等现代表征技术,理解聚集诱导发光现象的本质,拓展理论知识视野,提升综合思维能力与实践操作能力,激发实验科学兴趣。