基于咔唑、聯(lián)苯、蒽的有機(jī)小分子半導(dǎo)體材料的合成與光電性能研究.pdf

1、有機(jī)半導(dǎo)體材料因在有機(jī)發(fā)光二極管(OLEDs)、有機(jī)場效應(yīng)晶體管(OFETs)和有機(jī)光伏電池方面的潛在應(yīng)用而引起人們很大關(guān)注。小分子材料是有機(jī)半導(dǎo)體材料不可缺少的部分,咔唑、聯(lián)苯和蒽等單體的衍生物擁有很好的電荷傳輸性能、熱穩(wěn)定性能和發(fā)光性能,因此它們的合成和應(yīng)用一直是化學(xué)和材料學(xué)家的研究熱點(diǎn)。
　　在本論文中,在咔唑、聯(lián)苯和蒽等單體的基礎(chǔ)上用C-C、C-N偶聯(lián)反應(yīng)(Ullmann, Buchwald和 Suzuki)合成了一系列小

2、分子半導(dǎo)體材料。兩種2,7-咔唑小分子衍生物:9-己基-四苯基-9H-咔唑-二苯胺(TPCA)和9-己基-9H-三咔唑(HTC)分別用Buchwald和Ullmann偶聯(lián)反應(yīng)合成。對這兩類化合物的光學(xué)、電化學(xué)和熱穩(wěn)定性等性質(zhì)作了測定表征。TPCA和HTC的HOMO能級分別為-5.25eV和-5.29eV,它們有很好的空穴傳輸性能,他們的固態(tài)薄膜深藍(lán)色發(fā)光峰在410nm和428nm。根據(jù)測定數(shù)據(jù),在四氫呋喃溶液中,TPCA的熒光量子效率為

3、0.98,近乎是HTC(0.59)的1.7倍?；衔锏膸缀螌W(xué)結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)用密度泛函理論計(jì)算(DFT)闡述。性能表征說明這兩種化合物,TPCA和HTC可用于藍(lán)光有機(jī)發(fā)光二極管的應(yīng)用。
　　二苯胺和噻吩類材料是有機(jī)發(fā)光二極管的理想材料,本文中,合成了一種新的小分子量化合物:四(4-四噻吩)-(1,1-二苯基)-4,4-二苯胺(TPPA),并對其性能作了研究。目標(biāo)化合物用4,4-二溴聯(lián)苯作為合成起始材料,合成過程包括溴化反應(yīng)、Buch

4、wald和Suzuki偶聯(lián)反應(yīng).根據(jù)對其光學(xué)性質(zhì)的測定,它的紫外吸收峰和熒光發(fā)射峰分別在351nm和412 nm。其熒光量子效率為61.3％.
　　新半導(dǎo)體材料四苯基蒽-2,6-二苯胺(TPAA)以蒽為合成中心基團(tuán),用Buchwald偶聯(lián)反應(yīng)將二苯胺基團(tuán)修飾在其兩端。目標(biāo)化合物用UV-紫外吸收光譜、熒光發(fā)射光譜、循環(huán)伏安法和熱重曲線作測定表征。新型蒽衍生物有很好的熱穩(wěn)定性,場效應(yīng)遷移率達(dá)到2.9×10-3 cm2/Vs,器件的開關(guān)