日本分子科学研究所(IMS)与京都大学联合研究团队近日在《化学通讯》发表创新成果，成功开发出具有三维扭曲结构的有机半导体材料。这项突破性研究为下一代柔性电子器件的发展开辟了新途径。

研究由Yasushi Segawa副教授领导，团队成员包括Mai Nagase、Rui Yoshida等研究人员。团队创新性地通过甲基修饰策略，将含多个噻吩单元的平面分子转变为稳定的三维扭曲构象。"我们设计的这种分子结构打破了传统有机半导体的平面限制，"Segawa解释道。X射线晶体学分析证实，这种扭曲分子在固态下形成独特的三维堆叠模式。

实验数据显示，该材料作为有机场效应晶体管使用时，空穴迁移率达到1.85×10^-4 cm^2V^-1s^-1，展现出良好的半导体特性。理论计算进一步揭示，这种三维结构允许电荷在多个方向上高效传输。京都大学Takashi Hirose副教授指出："这种设计策略有效解决了有机电子器件中长期存在的分子取向控制难题。"

该研究突破了传统有机半导体依赖平面分子的局限，为开发更高效、更稳定的柔性电子器件提供了新思路。研究团队计划进一步优化分子结构，探索更多具有三维特性的有机半导体材料。

更多信息： Mai Nagase 等人，《固态下具有三维 π-π 相互作用的扭曲 π 共轭分子的合成、结构和性质》，《化学通讯》(2025 年)。期刊信息： 化学通讯