在碳基半导体器件研究取得快速进步的同时，目前碳基半导体器件面临性能偏低、寿命偏短、成本偏高三个关键问题，其性能的进一步改善受到严重制约。

 

“在碳基半导体器件的主要应用中，金属/碳基半导体、碳基半导体/碳基半导体、无机/碳基半导体和碳基半导体/空气这四类关键界面对器件的载流子输运特性和光电转换过程等有着非常重要的影响。”李述汤说。

 

与会专家强调，从界面科学与工程的角度，围绕碳基分子界面的基础科学问题、各种碳基半导体器件中的实际界面问题以及分子界面调控等进行研究，将会有助于碳基半导体器件的完善，加速实现多种碳基半导体器件的实际应用，其意义是难以估量的。

 

 

碳基半导体界面科学与工程方面是一个非常复杂的体系，研究工作涉及多个学科的交叉，需要物理、化学、电子学、信息学和材料学等多学科的研究人员紧密协作。

 

与会专家认为，碳基分子界面的基础问题及分子界面调控的研究仍处于基础研究阶段，还有许多重大的科学问题亟待解决，而且这些问题决定或制约着有机半导体器件今后的实际应用。

 

如由于材料和界面工程两方面还普遍存在的一些问题，造成目前有机太阳能电池效率还比较低，严重限制了器件应用效率的进一步提高。主要问题包括：有机/高分子材料的低迁移率导致载流子收集效率偏低，光电池界面调控的理论和工艺都不够完善，对界面激子的分离、传输等动力学过程仍缺乏更深层次和系统的理解等，而通过界面调控可实现对器件的效率、寿命和加工性的影响。

 

与会专家讨论分析认为，现阶段我国碳基半导体的发展应关注以下科学问题：碳基材料的微结构、电子态、载流子和激子的动力学特征及其相互关系；碳基器件界面结构和性能调控手段的研究；碳基器件界面调控过程中的动力学过程模型研究；用于碳基器件界面调控的材料设计与剪裁；对纳米尺度材料界面调控的有关物理现象测试表征手段的研究和开发；对界面的调控如何影响器件宏观行为，并如何向相关应用领域转移等。 专家强调，关键界面的研究和性能调控是碳基半导体纳米材料及器件发展的一个重要方向，涉及众多学科领域，技术手段要求高，急需强化基础研究力量，加强各相关领域专家学者之间的交流，发展新的实验方法和理论，逐步攻克碳基材料器件应用中的关键科学问题。