我单位提名下列项目申报2020年度北京市科学技术奖，特进行公示。公示期：2020年10月23日至2020年10月30日，公示期内如对公示内容有异议，请您向  科技处 反映。

联系人及联系电话：

韩彦丽，010-62558298

公示内容：

项目名称：高迁移率分子半导体材料的设计合成与晶体管器件的基础研究

候选单位（含排序）：中国科学院化学研究所、湘潭大学、华中科技大学、中国农业大学

候选人（含排序）：刘云圻（第一），于贵（第二），郭云龙（第三），陈华杰（第四），王帅（第五），马永强（第六），赵志远（第七），杨杰（第八），刘晓彤（第九）

项目简介：

分子半导体材料是构建有机电子器件的重要组成部分，有望成为后摩尔时代的重要电子材料。有机场效应晶体管(OFET)作为有机电子电路的基本构筑单元器件，已经在柔性显示驱动、电子皮肤以及电子标签等领域展现出巨大的应用潜力。高迁移率分子半导体材料是实现有机电路的前提和基础。高迁移率分子半导体材料的制备和高性能晶体管器件的构筑和拓展新功能是亟待解决的关键科学问题。为此，本项目开展了创新性研究工作，提出原创性的分子设计策略，形成国际特色的材料体系，所取得的主要科学发现点如下：

1)  突破了传统的聚合物半导体的分子设计理念，采用“拓展给体的π-共轭”和“烷基侧链工程”策略，将二噻吩乙烯单元引入到D-A型共轭聚合物分子主链中，获得了创纪录的高迁移率的p-型聚合物半导体材料，推动了高迁移率聚合物半导体材料的快速发展。

2)  运用杂原子工程策略，调控了萘酰亚胺类聚合物半导体的能级结构、聚集态结构以及载流子传输性能，开发出结构简单、极具商业前景的高电子迁移率聚合物半导体材料，为分子半导体材料在有机电路中应用奠定了材料基础。

3)  开创性的提出双受体调控载流子传输特性和实现均衡传输的有效新策略，开发了高迁移率且载流子输运均衡的双极性聚合物半导体材料，并构建了高性能双极性柔性晶体管器件，加速了高性能双极性分子半导体材料的研发进程。

4)  采用界面修饰和分子组装策略显著地提升了晶体管的载流子迁移率和降低了工作电压，构筑了低能耗和性能优异的柔性光热传感器件，为OFET器件的广泛应用奠定了基础；

5)  利用高介电聚合物绝缘材料，通过自组装单分子层界面调控，提升了器件的迁移率，调控有机分子的组装形态，实现了高光敏感度的光晶体管，拓展了有机电子器件的功能及其应用领域。

6)  构筑了高性能多功能OFET器件，实现了光响应和存储等功能。利用微纳单晶固有的有序分子排列和结构缺陷少等特性，制备了对白光具有更优秀的光敏感性，其光电流与暗电流比为6000，光响应度为1.2×10⁴ A/W，拓展了OFET器件的功能和应用领域

项目集中在高迁移率分子半导体材料的设计合成和晶体管器件的基础研究，5篇代表性论文被他人引用942 次，单篇研究论文最高他引518 次，有2 篇代表性论文入选ESI 高被引论文。多次被Materials Views (中国)等学术网站作为亮点报道。项目主要完成人刘云圻院士，连续6年被列为全球材料领域高被引科学家。研究成果被国内外同行认为是“首次”报道，“创纪录”的迁移率等引领了国际高迁移率分子半导体材料与晶体管器件领域的发展。