研究成果被MIT,斯坦福大学,牛津大学等机构学者正面引用和评述。MIT Karen K. Gleason教授在专著 Conjugated Polymers at Nanoscale: Engineering Orientation, Nanostructure, and Properties中报道了课题组关于半导体聚合物光电与力学特性研究的实验现象与物理规律(Advanced Functional Materials, 2021, 31(7): 2007359)。
研究方向
1.AI辅助共轭聚合物半导体设计
Al辅助材料设计是现代材料科学的革命性技术,但AI辅助设计聚合物材料仍面临诸多挑战,我们致力于探索和研发利用深度学习技术预测和设计可控的聚合物结构,涵盖聚合物知识图谱技术、聚合物元素相关性编码技术、模拟和优化聚合反应过程技术等。通过这些关键技术,可以精确控制聚合物分子量分布和微观结构、缩短研发周期、减少资源浪费,并降低成本与风险。
2.溶液法电子器件制造
针对大面积阵列化溶液法电子制造的难题,我们致力于探索和开发可印刷半导体可控成膜制造技术,涵盖区域流延技术、溶液剪切技术、以及喷墨打印技术等。通过这些技术,我们追求制备堆积有序、高度结晶的可印刷半导体薄膜,并在此基础上制备高均匀性、高良率的光电器件阵列与应用微系统。
3.可溶液法加工的半导体材料的物理特性研究
采用动态力学分析、中子/X光散射、高敏光谱、电子顺磁共振等技术手段,我们致力于研究目标半导体体材料与沉积薄膜在不同尺度下的“结构-性能”关系。通过在分子尺度上研究决定印刷半导体材料光电性能的结构特征,为对应器件与系统性能优化提供见解。
4.基于印刷半导体的新型电路与传感器开发
在所制备的高性能半导体薄膜的基础上,我们将开发基于印刷工艺的新型传感器与微系统。重点关注生物电子传感器、神经形态电路,以及其在医用传感器以及医学影像识别中的应用。
科研项目
[1] European Research Council (ERC) synergy grant (610115) 结题,参与。
[2] Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) grant (EP/M005143/1) 结题,参与。
[3] Engineering and Physical Sciences Research Council (EP/T014601/1) 结题,主要负责人。
[4] 国家海外高层次青年人才基金,2024.3-2027.3,在研,主持。
[1] Achieving ideal transistor characteristics in conjugated polymer semiconductors. Science advances, 2023, 9(22): eadg8659.
[2] Charge transport physics of a unique class of rigid-rod conjugated polymers with fused-ring conjugated units linked by double carbon-carbon bonds. Science advances, 2021, 7(18): eabe5280.
[3] Real-time, noise and drift resilient formaldehyde sensing at room temperature with aerogel filaments. Science advances, 2024, 10(6): eadk6856.
[4] Fused electron deficient semiconducting polymers for air stable electron transport. Nature communications, 2018, 9(1): 416.
[5] Spin relaxation of electron and hole polarons in ambipolar conjugated polymers. Nature communications, 2024, 15(1): 288.
[6] Anisotropy of Charge Transport in a Uniaxially Aligned Fused Electron‐Deficient Polymer Processed by Solution Shear Coating. Advanced Materials, 2020, 32(23): 2000063.
[7] Enhancing the conductivity and thermoelectric performance of semicrystalline conducting polymers through controlled tie chain incorporation. Advanced Materials, 2024: 2310480.
[8] Linking Glass‐Transition Behavior to Photophysical and Charge Transport Properties of High‐Mobility Conjugated Polymers. Advanced Functional Materials, 2021, 31(7): 2007359.