韩国成均馆大学的Boseok Kang教授领导的研究团队，与庆尚国立大学金允熙教授和嘉泉大学李汉松教授合作，揭示了聚合物半导体中极性反转现象的起源。这项成果已在《先进功能材料》期刊上发表，为理解该长期现象提供了新见解。

聚合物半导体以其轻质、柔韧和溶液可加工特性，被视为下一代电子产品的关键材料，能通过印刷或涂层技术实现低成本生产。在聚合物半导体中，增加掺杂水平可能诱导极性反转，使电荷传输从p型切换至n型，从而简化器件结构并提升效率。

然而，极性反转仅在少数聚合物材料中被观察到，尽管掺杂条件类似，但其发生机制一直不明。研究团队通过系统比较不同分子结构的聚合物半导体，发现只有当掺杂剂吸收量超过临界阈值时，极性反转才会出现。超过这一水平，掺杂剂衍生的阴离子与聚合物发生强相互作用，改变电荷传输行为，并诱导从p型到n型的转变；若吸收不足，则不会发生反转。

这些发现表明，极性反转不仅取决于掺杂过程，还受聚合物分子结构的影响，后者调控着掺杂剂吸收和相互作用。这项研究为极性反转仅在特定聚合物中发生提供了系统解释，并为实现可控极性切换或稳定n型行为提供了设计指导。

研究人员强调，需进一步探索更广泛的掺杂剂系统和实际器件条件。Kang教授指出：“当前器件性能仍处早期阶段，优化分子设计和器件架构是改进的关键。”

出版详情：作者：Sungkyunkwan University；标题：《Revealing the origin of polarity inversion in polymer semiconductors》；发表于：《Advanced Functional Materials》(2026)；期刊信息：《Advanced Functional Materials》。