导读：谁，拥有更多，更尖端的半导体技术，谁就拥有了未来。中国的半导体技术，起步较晚，但，中国的科研工作者却不惧艰难，披荆斩棘，奔跑前行，尤其是在有机半导体领域，更是开拓创新，高新技术不断涌现，极大的促进了中国的半导体的发展。南京邮电大学的赖文勇教授，就是这样一位兢兢业业的开拓者。
长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。赖文勇团队深知：有机半导体的研究，从来都不能一蹴而就。于是，他带领团队，从市场需求出发，深耕有机半导体领域，并取得了不斐的科研成绩。 运用科技力量 挖掘塑料“价值” 让塑料变得更有价值，是赖文勇团队探索的主要方向之一。作为一种有机高分子材料，塑料，不仅可以导电，还具备半导体功能。因此，赖文勇带领团队，以研发新型的具有包括信息显示、固体照明、柔性储能、有机光伏等半导体功能的塑料为方向，披荆斩棘，创新探索。其中，通过印刷的方式实现有机半导体器件的制备，成为他深度挖掘塑料价值的“切入点”。 利用有机半导体材料制作的墨水均匀地喷涂在面板上，接上电源，就实现了照明，而这样做的好处是：普通家庭无需再购置、更换灯管，只需在家中利用有机半导体墨水，像纸张打印一样把新的照明器件打印出来，即可使用。将科技与照明的需求进行“集成”，这样的照明方式，是不是更具市场前景，更有魅力呢？而这个方向，正是赖文勇团队的研发路径。 从白色垃圾到半导体材料，塑料的华丽蜕变，离不开科技的力量，而赖文勇团队，则是这种力量的开拓者和使用者，这一点，也在共轭聚合物的探索中得到了验证。 探索共轭多孔聚合物 拓展新应用 解决问题，是科研改变世界的支点。在半导体领域，尤其如此。赖文勇团队是一支“战斗力”极强的团队，所以，在面对蓝光材料发光效率和稳定性差，这一世界性难题时，他们选择直面挑战。赖文勇团队通过对有机半导体材料系统研究，提出有机半导体位阻功能化设计原理，通过拓扑结构材料设计，开发了一类单分散高纯度多臂结构高分子半导体材料体系，实现凝聚态结构调控，研制出高性能有机蓝光器件，为解决蓝光效率和稳定性提供了通用解决方案，推动了有机电致发光材料在柔性电子领域的产业化应用。 但这只是拓扑结构材料设计思路运用的开端，在对共轭聚合物深耕探索中，这种思路再次发挥了不可替代的作用。 近年来，共轭聚合物在有机电致发光、有机太阳能电池、有机场效应晶体管等领域，得到了广泛的应用。但由于现有的共轭聚合物大多比电容较低、循环稳定性不高以及氧化还原可逆性较差等问题，使其无法作为超级电容器的电极材料，因此，极大的限制了它的应用领域。 赖文勇团队针对这一难点，创新性地将拓扑结构材料设计思想运用到超支化共轭聚合物材料设计中。他们将富氮的三并咔唑单元引入超支化共轭聚合物结构中，研制了一类新拓扑材料体系的共轭微孔聚合物电极材料，实现了赝电容特性。构筑的超级电容器表现出优异的比电容行为和电化学循环稳定性，拓展了共轭聚合物在储能器件领域的应用。该研究率先发展了化学掺杂的方法构筑拓扑结构共轭微孔聚合物，实现了高效、稳定的电化学储能，不仅为设计开发新型高性能的电化学储能材料提供了新思路，还推动了有机半导体材料应用的产业化进程。 深耕有机半导体激光 迎来新突破 π-共轭有机半导体已被广泛用于包括有机发光二极管（OLED），有机光伏器件，有机薄膜晶体管以及有机半导体激光器（OSL）等各种光电器件中。与OLED相比，有机半导体激光器（OSL）面临着更大的挑战。尤其是长寿命三线态（T1）激子通过累积并激发会引起较大的光学损失，即，由于三线态-三线态吸收带与单线态荧光发射带重叠，通过三线态-三线态吸收和单线态-三线态湮灭进一步减少单线态激子数量。因此，三线态激子的调控是解决电泵浦OSL挑战的关键点之一。 南京邮电大学赖文勇团队在前期有机激光增益介质设计相关工作基础上，创新提出同时利用单线态和三线态激子用于高效光放大过程的有效策略，提出了一种光放大的新设计概念：以铱配合物为三线态敏化剂，荧光共轭聚合物为增益介质，构建了三线态-单线态客-主体能量转移增益系统。通过对共混样品的光致发光激发光谱、光诱导吸收光谱和荧光瞬态分析，直接证实了三线态-单线态能量转移过程。 实验结果表明，与没有三线态敏化剂的增益系统相比，所得到的三线态-单线态的客-主体系统具有低三倍的放大自发发射阈值和更好的激光发射性能。此外，在电驱动条件下，基于“三线态-单线态的客-主体系统”的荧光有机发光二极管（OLED）表现出比没有“三线态敏化剂”的荧光OLED更高效的光电性能。 与此同时，他们还报道了首例基于磷光铱配合物的三线态-单线态客-主体能量转移激光增益介质体系，构建了低阈值有机半导体激光器。可见，团队提出的一种新的有效调控和利用三线态激子的方法，不仅可以同时利用单线态激子和三线态激子实现更理想的光放大过程，还为解决电泵浦有机半导体激光器最大阻碍提供了新的思路。 其实，科研与学习一样，都是永无止境的。选择了科研，就选择了奋斗一生。赖文勇教授也不例外。导电水凝胶就是他的另一个研究领域，在该领域，他带领团队发展了多种导电水凝胶的合成方法，系统地阐述了其自修复及可拉伸的机理，总结了导电水凝胶传导机制，发展了系列导电水凝胶作为电极和电解质材料，在柔性超级电容器等可穿戴电子器件中展现出重要潜在应用前景。 在他看来，独特的一体式结构有望通过优化电极或电解质来实现电容器整体的可拉伸性和自修复性。但，若想加快一体化超级电容器的研发进程，急需开发既能用作电极又能充当电解质的全能水凝胶。这个方向，也将是他和团队的主要研究方向之一。 无论何时，科技永远是大国发展的基石，在半导体为王的时代，有机半导体的发展对促进半导体行业的发展，极其重要。在这样的背景下，以赖文勇教授为代表的有机半导体人，将继续乘风破浪，深度探索，用更多，更尖端的科研成果，谱写中国半导体人的时代之歌......（文／王灿）
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