有机半导体（OSCs）的化学掺杂能够对载流子浓度、电荷迁移率和能级进行调节，这对于OSCs在有机电子器件中的应用至关重要。然而，与p型掺杂相比，n型掺杂已经远远落后。在OSCs中实现高效和空气稳定的n型掺杂将有助于提高电子传输和器件性能，并赋予其新的功能，因此，这些功能目前正受到越来越多的关注。近日，中国科学院Zhu Xiaozhang综述研究了有机半导体中高效且空气稳定的n型掺杂。

本文要点：

1) 作者仔细讨论了n型掺杂OSCs中的掺杂效率和掺杂空气稳定性问题，首先阐明了影响n型OSCs中化学掺杂效率的主要因素，然后解释了环境条件下n型掺杂膜不稳定性的起源。作者发现掺杂微观结构、电荷转移和离解效率决定了整体掺杂效率，其可以通过分子设计和后处理进行精确调整。

2) 为了进一步提高n掺杂OSCs的空气稳定性，作者讨论了设计策略，如调节最低未占分子轨道（LUMO）能级、电荷离域、分子间堆叠、原位n掺杂和自封装。此外，还介绍了n型掺杂在太阳能电池、发光二极管、场效应晶体管和热电等先进有机电子学中的应用。最后，展望了以稳定高效的n型掺杂OSC为目标的新型掺杂方式和材料体系。

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Dafei Yuan et.al Efficient and air-stable n-type doping in organic semiconductors Chem. Soc. Rev. 2023

DOI: 10.1039/D2CS01027E

https://doi.org/10.1039/D2CS01027E