双亲和性掺杂策略实现n型共轭聚合物有序微结构与电导率协同提升

来自某研究团队的研究人员针对n型掺杂中抗衡离子破坏共轭聚合物有序微结构这一关键问题，开发了具有骨架-侧链双亲和特性的新型σ掺杂剂pTAM。该研究使掺杂聚合物电导率提升40%–240%，最高达83.3 ± 5.1 S cm?1，为有机电子器件材料设计提供了新范式。

　　

研究人员开发了一种具有双亲和特性的C–H σ型掺杂剂（sigma-dopant），能够同时与共轭聚合物的主链骨架和烷基侧链产生特异性相互作用。这种创新设计显著提升了n型掺杂效果，使掺杂后的聚合物呈现出高度有序的微结构，并获得高达83 S cm^?1的电导率，较传统掺杂剂1,3-二甲基-2-苯基苯并咪唑啉（N-DMBI）实现了40%–240%的性能突破。

该研究的核心突破在于通过2-氨基苯并咪唑三氨基甲烷结构的pTAM掺杂剂，有效调控了掺杂剂抗衡离子（counterion）与聚合物链间的相互作用。这种分子设计策略既保持了共轭骨架的π-π堆叠有序性，又通过侧链亲和作用减少了微观相分离，从而在多个经典共轭聚合物体系中实现了电导率的显著提升（最高达83.3 ± 5.1 S cm^?1）。

此项工作不仅揭示了掺杂剂-聚合物微观结构关系对电学性能的关键影响，更为高性能有机电子器件和现代半导体材料的分子设计提供了全新的思路。通过双亲和性掺杂策略，研究者成功克服了传统掺杂过程中因抗衡离子引入导致的微结构紊乱问题，为理解掺杂半导体微观作用机制开辟了新视角。