作为光电应用的前提，通过可控工艺制备出高质量的二维有机晶体（2DOCs）至关重要。迄今为止，除了传统的物理外延方法和低效的基于机械剥离的自上而下的方法外，自下而上的溶液自组装方法，包括再沉淀法、溶液外延法等，已经被广泛用于生长形状、尺寸和厚度可控的2DOCs。

近日，南京工业大学黄维院士，刘举庆教授，李银祥博士后报道了受自然界中二维双层类脂膜的启发，提出了一种独特的超分子“推-拉”协同自组装2DOCs的策略，在保持层内二维生长组装的同时，有效地抑制了层间三维堆积。

文章要点

1）研究人员设计了一个由平面超分子“吸引子”和非平面空间“排斥子”组成的模型分子PF-Py，用于溶液自组装过程。得到了具有精准结构的2DOCs，包括晶体纳米片和具有层状两亲性填料的毫米级晶体薄膜，这类似于活体生物的细胞膜。

2）由于特殊的填充模式，这种2DOC具有出色的综合光电性能，具有7.8×10−2 cm² V⁻¹ s⁻¹的高迁移率，55%的高结晶态光致发光量子产率，以及5.51 µJ cm⁻²的优异的深蓝激光特性。

这种超分子协同策略推动了用于高性能光电子学的二维有机半导体晶体的设计。

参考文献

Yin-Xiang Li, et al, A Bio-Inspired Molecular Design Strategy toward 2D Organic Semiconductor Crystals with Superior Integrated Optoelectronic Properties, Small 2021

DOI: 10.1002/smll.202102060

https://doi.org/10.1002/smll.202102060