高效率（ΦP）、长寿命（τP）的单分子纯有机室温磷光（SMORTP）材料在光化学反应、光通信、照明显示、传感、加密防伪等领域备受关注。特别是因其不含有金属离子而在半导体光刻领域极具应用前景。遗憾的是，目前见诸报端的SMORTP材料，其较长的τP和较高的ΦP绝大多数须借助刚性极强的聚乙烯醇（PVA）衍生物基质才能得以实现。一旦将基质换为光刻领域所常使用的聚丙烯酸酯衍生物，则材料的τP和ΦP将因基质的刚性降低而显著下降。正因如此，截至目前，尚未有将SMORTP材料应用于光刻领域的相关报道。要想实现上述研究目标，关键在于开发出能在刚性较差的基质中仍能兼具长的τP和高的ΦP的SMORTP材料。
近日，黄艳/卢志云教授团队设计、开发出了一个具有分子内电荷转移激发态性质的分子OF-BCz，其即便是在刚性不算高的聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）基质中，τP亦可长达1.92 s，而ΦP更是高达30%, 是目前效率最高的PMMA分散型SMORTP材料。与此同时，OF-BCz的T1态的能级还能超过2.5 eV。受益于此，OF-BCz能够用作唯一的光引发剂来引发丙烯酸酯单体的光固化反应，从而被成功应用于光刻领域。更为重要的是：在兼顾引发任务的同时，OF-BCz还能为涂层带来独特的光学检测能力。完成光引发任务后，因OF-BCz在可见光区无吸收，光刻图案在日光下是无色透明的；在365 nm光照下，光刻图案可发出明亮的蓝色荧光，从而能直观检测本次光刻的整体质量情况；而当关闭紫外光源后，光刻图案则能发出长达10 s的绿色余辉，并因其弱光优势，能裸眼观察到涂层的细节之处是否存在缺陷。这一研究工作揭示了SMORTP材料在微电子领域的应用潜力。
该研究以“Ambient Phosphor with High Efficiency and Long Lifetime in Poly(Methyl Methacrylate) Through Charge-Transfer-Mediated Triplet Exciton Formation for Photolithography Applications”为题发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，四川大学为第一单位，化学学院卢志云教授、黄艳教授为本文共同通讯作者，硕士研究生刘如意和科研助理刘传浩为共同第一作者。该研究得到国家自然基金委的经费支持。同时感谢重庆沃肯新材料科技股份有限公司在经费及光刻应用方面给予的帮助和支持。
文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202312534
