【字谜科技讯】2月8日消息，据中科院报道，中科院化学研究所有机固体实验室研究员张德清课题组在光调控有机高分子半导体性能研究中获得进展。

张德清课题组首次将偶氮苯基团引入有机高分子半导体的侧链，发现可以通过紫外、可见光照可逆调控半导体薄膜的结晶性，进而可逆调控其半导体性能，并表现出光响应速度快和器件稳定性好的优点（Advanced Functional Materials）。

在此基础上，研究人员进一步设计合成了侧链含有吡唑偶氮苯单元（pAzo）的共轭给受体聚合物PDPYA，协同使用纳米粒子NaYF4:Yb,Tm的上转换效应和共轭骨架的光热效应，构建出近红外光（980/808 nm）可逆调控的有机场效应晶体管，并表现出更优异的光稳定性，器件电流在经过100次循环光照后，无明显衰减。此外，由于顺式构型的吡唑偶氮苯具有较高稳定性，该器件在980 nm光照射后，器件性能可以在暗处稳定保持长达120天。这些优点使得该体系在记忆器件等方面具有潜在的应用价值（Angewandte Chemie International Edition）。 

　　科研人员进一步在有机高分子半导体侧链中引入了两种不同结构的偶氮苯基团，即吡唑偶氮苯（pAzo）和tetra-ortho-methoxy-substituted azobenzene (mAzo)，设计合成了有机高分子半导体POMPYA，实现了通过560 nm、365 nm、470 nm三种波长光照对基于POMPYA薄膜的场效应晶体管器件性能的可逆调控，并可依次达到三重稳定的电导态。

其原理如下：mAzo的可逆顺反异构化可以通过560 nm、365 nm、470 nm的光照进行；pAzo的反式到顺式的转化可以通过365 nm光照进行，而560 nm光照不能驱动顺反异构化反应。因此，两种偶氮苯基团（mAzo和pAzo）的反式到顺式异构化可以通过560 nm和365 nm的光照依次引发。

GIWAXS数据分析表明mAzo及pAzo的顺反异构可以调节POMPYA薄膜的结晶性。基于POMPYA薄膜的场效应器件的性能可通过560 nm、365 nm和470 nm光照下的mAzo及pAzo依次顺反异构化来进行可逆调控，从而依次达到三重稳定的导电状态，而且三种状态间可以通过特定波长的光照进行可逆转换。通过使用560 nm、365 nm 和470 nm光照作为输入信号，器件电流IDS作为输出信号，器件电流IDS随光照的变化可以模拟三值逻辑门的功能，为构建光调控的多重稳态有机场效应晶体管提供了新思路（Advanced Materials）。