/电极、有机/介电层、有机/有机和有机/环境），通过自组装膜技术，成功制备了若干功能化有机场效应晶体管，取得了最新进展。
在前期工作中，他们利用PDMS印章技术（J. Phys. Chem. C 2009, 113, 10807-10812）及PMMA杂化介电层技术（Adv. Mater. 2010, 22, 3282-3287 和 J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 1269-1276），将刺激响应分子-螺吡喃-分别与有机场效应晶体管中的有机/介电层和有机/环境异质界面相结合，在同一个器件上实现了可逆的光调控性能，甚至具有镜像对称关系的光开关效应。
在此基础上，他们利用单分子自组装技术，在半导体/介电层界面上组装了一层仅2.2纳米厚的螺吡喃单分子膜。实验结果表明，通过紫外光和可见光的交替照射可以对器件的导电性进行可逆无损地调控，器件也表现出良好的信息记忆功能（图1，Nano Lett., 2011, dx.doi.org/10.1021/nl2028798.）。其机理在于，在不同光照条件下，紧密有序排列的螺吡喃分子发生构象变化，改变分子偶极矩，在半导体/介电层异质界面形成额外的内建电场。这种光生附加电场可以控制界面上载流子密度，进而调控有机场效应晶体管的工作电流和阈值电压。这种技术不但可以用来制备光功能有机场效应晶体管器件，更为发展高效功能化互补型金属氧化物半导体（COMS）电路提供了一种新的发展思路。
与此同时，他们还深入研究了有机/有机异质界面修饰对器件性能的调控作用（图2，J. Mater. Chem., 2011, DOI: 10.1039/c1jm14872a）。利用溶液加工方法制备了同时含有P3HT和螺吡喃双组分的复合有机半导体器件。在光诱导条件下，混合组分中的螺吡喃分子会发生电荷分离，或发挥侧栅效应，或调节分子轨道能级，两者都有利于P3HT体系空穴载流子的传输，从而实现了光对电子/空穴输运的可逆调控性能。这项研究是首次利用有机/有机异质界面修饰实现对器件性能调控的成功例子，也为进一步深入研究有机半导体中载流子传输机理提供了新的思路。
图2. 器件结构及工作原理
课题组利用类似的界面工程概念最近还开展了对碳纳米管和石墨烯的导电性能的可逆调控，构建了若干光开关器件、氧气传感器和光检测器（Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 4759-4762；Small 2009, 5, 2371-2376; Coord. Chem. Rev. 2010, 254, 1101-1116和Chem. Sci. 2011, 2, 1860）。
