NUS科学家在《自然》杂志上报道了从常见阴离子(例如草酸盐)中发现潜在的通用电子给体的潜能，该潜能可以将电子有效地转移到有机半导体中，从而实现了实现具有超低功函的电子注入层的梦想，而该电子注入层仍可以通过溶液中的溶液进行处理。周围。预期这将为有机电子学以及其他先进的半导体(包括量子点，纳米线，二维(2-D)材料和钙钛矿)打开许多新的可能性。

材料的功函是将最少紧密结合的电子移至真空所需的最小能量。这决定了该材料将电子注入半导体的能力。电子注入层需要足够低的功函数，最好远小于4电子伏特，以有效地从许多新型半导体注入(并收集)电子。然而，这通常需要在真空条件下蒸发反应性金属的薄膜，这限制了器件的结构，可加工性和可制造性。暴露在空气中，超低功函数材料会降解。

现在，国立大学有机纳米器件实验室的CHUA Lay-Lay CHUA教授领导的化学团队，PNG Rui-Qi PNG博士和HO Peter教授领导的物理团队证明了多价阴离子，例如草酸根，碳酸根和亚硫酸根当它们作为小离子簇分散在合适的共轭聚电解质的聚合物基质中时，它们可以充当强大的潜电子供体。共轭聚电解质是在主链中具有离子侧基和离域电子的聚合物。至关重要的是，可以从空气中的溶液中处理混合物，而阴离子仅在干燥后才自发地将电子转移到聚合物主体，从而偶然保护材料免受大气降解。有了合适的聚电解质主体，功函数低至2.4电子伏特，克服了将超低功函数材料与溶液处理相结合的长期难题。研究团队通过使用溶液处理的电子注入层制造各种高性能的白光发光二极管和有机太阳能电池，证明了这一发现的多功能性。

Png博士解释说：“与前体掺杂剂不同，这些阴离子不需要化学转化就可以起作用。” “它们之所以起作用，是因为这些阴离子中电子之间的排斥力导致它们脱水时甚至在固态时也能保持较高的电子供体水平。结合聚电解质主体的精心设计，我们可以实现以前从未想到的超低功函数材料可能。”

蔡教授说：“这项工作扩展并利用了我们三年前开创的自补偿电荷掺杂聚合物平台。” 她补充说：“大自然令人惊喜，可以利用这种简单的阴离子来完成过去二十年来该领域的圣杯。”

这些团队目前正在与行业和学术合作伙伴合作，将方法扩展到其他类型的设备，并建立技术。