通过朗缪尔-谢弗（Langmuir–Schaefer）技术进行界面组装，获得了一种非富勒烯受体Y6的准二维（Quasi-2D）形态结构

《Advanced Materials》：Quasi-2D Morphologies of a Non-Fullerene Acceptor Y6 by Interfacial Assembly via Langmuir–Schaefer Technique

有机薄膜的光电子性能由超分子组装结构决定，研究显示非富勒烯受体Y6可通过空气-水界面组装形成有序二维层。理论计算、Langmuir等温线和Brewster角显微镜证实其两亲性。机械退火（压缩-膨胀循环）提升结构均匀性，同时致密化导致压模量峰值偏移。LS薄膜（比旋涂法厚度≤3nm）光激发后结构重组少，荧光Stokes位移减小。基于LS的有机薄膜晶体管（OTFT）迁移率与旋涂相当但材料消耗减少，Y6-LS OTFT载流子迁移率比聚合物基器件高一个数量级。

　　

摘要

超分子结构决定了有机薄膜的结构和光电性能。本研究表明，基于非富勒烯受体Y6的薄膜可以通过在空气-水界面的组装来实现精确的结构调控。理论计算得到的横截面积、朗缪尔等温线以及布鲁斯特角显微镜观察结果表明，尽管Y6具有复杂的结构，但它仍具有足够的两亲性，能够形成清晰的二维层状结构。通过反复的压缩-膨胀循环进行机械退火处理可以系统地提高结构均匀性，这从检测到的更窄的荧光光谱中得到了验证；同时，压缩模量的最大值也向更密集的堆积状态发生了偏移。与旋涂薄膜相比，朗缪尔-谢弗（Langmuir–Schaefer, LS）薄膜表现出显著较小的斯托克斯位移（Stokes shift），表明其在光激发后的重组程度较低，因此具有更高的超分子有序性。利用LS技术制备的有机薄膜晶体管（OTFTs）的迁移率与旋涂薄膜相当，尽管其厚度要小得多（≤3纳米，通过原子力显微镜测量得出），因此所需材料也大幅减少。值得注意的是，Y6-LS OTFTs的载流子迁移率比之前报道的基于聚合物的LS-OTFTs高出一个数量级。这项工作突显了界面组装在薄膜制备中的潜力，并强调了机械退火和原位光谱技术在提高有机光电器件性能方面的优势。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

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