随着未来电子器件向极薄、柔性及高性能方向的持续演进，二维有机分子晶体凭借其独特的结构有序性与优异的电荷输运性能，已成为下一代超薄光电器件的理想候选材料之一。然而，如何在不破坏晶体结构的前提下，实现对电荷输运特性的精准、可逆调控，一直是制约该领域发展的关键瓶颈。

针对这一难题，成人网站 刘朝阳教授团队联合法国斯特拉斯堡大学Paolo Samorì教授团队提出了一种基于“分子工程”的主客体设计策略：将光开关型二芳基乙烯（DAE）分子作为功能性“客体”，均匀分散到由2,6-双(4-己基苯基)蒽（C6-DPA）构成的二维有机分子晶体“主体”矩阵中，成功构建出沟道电流可被光场编程的场效应晶体管。在紫外光照射下，DAE分子发生光致异构化反应，由开环态转变为关环态，其能级随之发生偏移，在C6-DPA晶体矩阵中从电荷传输路径上的中性组分转变为捕获自由电荷的“陷阱”，从而显著抑制沟道电流。而在可见光照射下，DAE分子可逆地恢复为开环态，不再捕获自由电荷，器件电流回到初始水平。整个过程高度可逆且无损于晶体结构。进一步地，通过在DAE分子边缘修饰不同给/吸电子能力的取代基，实现了对其能级的定制化调控，从而系统地揭示了DAE分子结构与C6-DPA电荷输运调控效能之间的构效关系。实验发现，经强给电子基团（-OCH₃）修饰的DAE-OCH₃分子与C6-DPA主体之间形成了最大的能级差（0.6 eV），可构成自由电荷的“深陷阱”，仅需5秒紫外光“写入”，器件电流即可实现高达54%的可逆调制，这一效率显著优于传统的非晶共混体系。作为对比，未修饰基团（-H）的DAE分子与主体能级差为0.4 eV，电流调控幅度约为31%；而引入强吸电子基团（-CF₃）的DAE分子与主体能级差仅为0.1 eV, 所形成的“陷阱”极浅，调控幅度降至21%。值得注意的是，能级优化后的C6-DPA/DAE-OCH₃主客体体系展现出强大的多级信息存储能力：单个存储单元可稳定区分85个电流状态，对应超过6比特的存储容量，且数据保持特性优异，16天后电流态仍高度稳定。

这一突破得益于二维有机分子晶体主客体结构的独特优势：分子级别的均匀分散确保了光开关分子与传输通道间的强耦合作用，而晶体的长程有序性则为深入解析电荷调制机制提供了理想的模型平台。这不仅为理解有机半导体中光控电荷输运的物理机制开辟了新途径，也为开发下一代高密度、多级存储的智能光电器件提供了新思路。

图1 二维有机分子晶体电荷输运的光致调控机理、器件性能及应用展示

该研究成果以“Precise Optical Modulation of Charge Transport in 2D Organic Molecular Crystals through Tailor-Designed Photoswitchable Guest-Host Architectures”为题发表在Journal of the American Chemical Society上（J. Am. Chem. Soc. 2026, 148, 8, 8917–8926）。成人网站 博士研究生张晨晨和博士后王灿为共同第一作者，成人网站 刘朝阳教授和法国斯特拉斯堡大学Paolo Samorì教授为通讯作者。

论文链接：//pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c21844