报告题目：有机小分子半导体薄膜中存在光生自由载流子的实验证明

　　报告人：翁羽翔
        时间：2015年3月20日（周五），上午9:30

　　地点：国家纳米科学中心南楼二层会议室

　　邀请人：裘晓辉研究员

　　摘要：有机半导体因其低成本、重量轻及柔性等潜在优势备受人们的关注。随着这几十年研究的深入与逐渐推广已经在多个领域中获得了成功的应用，如有机发光二极管、有机晶体管、有机光电池等(1)。我们的研究以有机小分子酞菁锌薄膜为研究对象，通过光致发光、超快时间分辨光谱等光谱学手段研究光与其相互作用的过程，观察到了在弱外延生长的高结晶酞菁锌薄膜(2)中光生自由载流子的直接证据。

　　相对于无机半导体中原子通过共价键形成的强相互作用，有机半导体材料由分子通过弱的范德瓦尔斯相互作用形成，材料中低的介电常数导致了弱库仑屏蔽作用，因此通常认为光照作用在材料只能产生束缚的电子-空穴对（激子）、局域的极化子或极化子对等(3)。这种认识也影响着有机材料在光电器件中应用方式，如在太阳能电池中人们为了实现有效的激子分离引入了给受体的结构。而我们在实验中观测到的光生自由载流子的光谱学证据说明，光照在高度结晶的有机小分子半导体中可以直接产生离域的自由载流子的，尽管其寿命很短。这一认识揭示有机半导体与无机半导体在光电性质上没有绝对的界限，而自由载流子的光照产生可以为人们在制备有机光电器件时提供新的思路。

　　参考文献

　　1. S.R.Forrest, The path to ubiquitous and low-cost organic electronic appliances on plastic, Nature 428, 911–918 (2004).

　　2. H.Wang, F.Zhu, J. Yang, Y. Geng, D. Yan, Weak Epitaxy Growth Affording High-Mobility Thin Films of Disk-Like Organic Semiconductors, Adv. Mater. 19, 2168–2171 (2007).

　　3. S.Ciuchi et al., Molecular Fingerprints in the Electronic Properties of Crystalline Organic Semiconductors: From Experiment to Theory, Phys. Rev. Lett. 108, 256401 (2012).

　　翁羽翔研究员简介：国家基金委杰出青年科学基金获得者,中国科学院物理研究所研究员，博士生导师，软物质科学实验室副主任。85年及88年毕业于华东师范大学化学系，分别获学士和硕士学位。93年获中科院物理所光学博士学位。94－99年分别在香港大学和美国Emory大学从事博士后研究，99年入选中国科学院物理研究所“百人计划”,2000年入选“引进杰出人才计划”，2001-2003日本关西学院大学JSPS短期访问教授，2000.9为物理所研究员，2004.1为软物质物理实验室SM06组课题组长。长期从事超快时间分辨激光光谱的研究工作，回国后主持建立纳秒时间分辨瞬态可见光光谱测量系统、建成了国际先进水平的飞秒时间分辨瞬态吸收光谱仪，并研制成功飞秒光参量放大器，进一步将150飞秒的激光脉宽压缩到19飞秒。主持国家自然科学重点项目“准单光子放大技术及其在生命科学和遥感测量研究中的应用”，实现了非相干荧光光子的激光放大，直接测量发光材料的可见和近红外飞秒时间光谱，并实现了量子点飞秒时间分辨的光谱及在流子驰豫动力学的测量。特别是时间分辨中红外激光光谱，立足国内的自主知识产权技术(中红外激光器对中国禁运)，建立了能够测定半导体晶格内及束缚态载流子的驰豫动力学的探测设备， 为研究半导体材料的特性提供了有力的手段。 研究方向主要集中在以下几个方向：光合系统及人工模拟系统的能量与电荷转移过程超快光谱研究；蛋白质快速折叠动力学脉冲升温-时间分辨中红外光谱研究及超快光谱新方法探索。在国际/国内核心期刊（J. Am. Chem. Soc., Phys. Rev. Letter, Biophysical Journal, J. Phys. Chem., Applied. Phys. Letter, J. Optical Soc. Am. B）上发表论文70多余篇。