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透明导电材料是光电子器件的重要组成部分。然而，目前科学家还很难开发出一种高性能材料，可以将透明性和导电性这两种通常不相容的特性结合起来，尤其对于磷型掺杂材料而言，这一目标更难实现。近日，英国利物浦大学科研团队宣布突破了这一难题，通过虚拟筛选实现了掺磷分子晶体作为透明导电电极的可行性。相关成果日前在线发表于《材料化学》。
在这项工作中，科研团队使用从剑桥结构数据库中提取的大量分子半导体数据，评估基于磷型掺杂分子晶体的透明导电材料技术的可能性。
科研团队对确定的候选材料施加了最高分子轨道能级，使材料易于掺杂，并进一步提高材料的电荷载流子迁移率，使材料在掺杂时显示更大的导电性。科研团队还进一步提高材料的能量吸收阈值，使材料仅吸收紫外线中的辐射。
科研团队表示，在这一虚拟筛选模型中，具有理想迁移率的分子半导体显示出透明的特性，因为它们要么显示低激发态的禁止电子跃迁，要么显示前线轨道之间的小交换能。这两个特征都很难设计，但通过虚拟筛选可以在大量化合物中找到。（郑金武）
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