有机固体的晶体通常较小，多数以不规整的微纳晶形式存在。因此，如果能在微纳晶的基础上直接构筑器件，不仅能免除晶体生长的挑战，实现对材料的高效表征，同时也必将促使有机晶体与器件的融合，推动其应用。在中国科学院、国家自然科学基金委、国家科技部的支持下，化学所有机固体院重点实验室在有机微纳晶的控制合成、器件研究以及电路的研究取得系列进展。

    三苯胺是一种典型的空穴传输型材料，因为分子内存在较强的转动，导致其通常形成无定形薄膜，因此三苯胺类材料又称为分子玻璃。研究人员发现，环三苯胺二聚体能有效阻止分子内的转动，形成大pi共轭结构，从而能有效堆积组装成有机单晶纳米带，这种单晶结构大大改善了材料的载流子传输性能，其载流子迁移率由分子玻璃的10-4-10-5 cm2/Vs上升为0.05 cm2/Vs左右。这一研究，为高迁移率分子材料的合成和高性能分子器件的制备提供了重要的指导(Adv. Mater. 2009, 21, 1605-1608)。

　　图1 环三苯胺二聚体有机微纳晶的研究

    晶体的各向异性，是分子材料的本征性能之一。但有机晶体多数以微纳晶的形式存在，因而其各向异性的研究一直是个挑战性的课题。针对这一挑战性课题，研究人员控制合成了一种并五苯类似物的六角状微纳单晶，采用单个六角微晶，利用有机纳米线模板法，在单个微晶上分别构筑了4个和6个电极，利用单个微纳晶成功实现了各向异性传输特性的研究，获得了晶体沿不同晶面、不同晶向传输的迁移率，其沿c轴的迁移率最高达1.8 cm2V-1s-1 ，开关比>107，各向异性比在2－2.5。结果证实：分子堆积越紧密、分子间作用力越强，迁移率越高。相关结果为分子材料的调控合成提供了直接的实验依据(Adv. Mater. 2009, 21, 4492-4495)。

　　图2 有机微纳晶的各向异性研究