有機超薄膜的提拉生長及其應用.pdf

1、隨著有機電子學的快速發(fā)展，有機半導體器件逐漸在各個應用領域表現(xiàn)出出眾的性能，而有機半導體薄膜作為有機半導體器件的核心部件，自然也得到了廣泛的關注。隨著商業(yè)需求的提高，有機半導體器件對有機半導體薄膜活性層的性能提出了更高的要求，然而有機半導體材料的化學結構與有機半導體薄膜性質(zhì)之間的對應關系目前仍不清楚。因此，如何根據(jù)需求設計并合成具有特定功能的有機半導體材料，如何制備出高質(zhì)量可控的有機半導體薄膜構建高性能的有機光電器件，以及探索出有機半導

2、體薄膜的形態(tài)與結構和器件性能之間的對應關系依舊是目前有機電子學的主要問題?；谝陨想y題，以苯并噻吩類分子DTBDT-Cn為研究對象，以浸漬提拉法為研究手段，針對分子結構的設計與合成，DTBDT-Cn系列薄膜的制備、表征與分析以及DTBDT-Cn系列薄膜的應用。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴設計了一系列具有不同烷基鏈鏈長的有機半導體小分子 DTBDT-Cn(n=4,6,9,12)，針對其特定的分子結構確定出可行的合成方案，并對其進行了

3、必要的提純處理和氫的核磁、質(zhì)譜等表征分析。核磁、質(zhì)譜等數(shù)據(jù)表明，我們合成出高純度的既定目標分子DTBDT-Cn(n=4,6,9,12)。⑵采用浸漬提拉法制備出 DTBDT-Cn系列薄膜，應用多種檢測手段對其薄膜性質(zhì)進行了系統(tǒng)的表征，探討了鏈長、提拉速率等因素對薄膜的形態(tài)和結構以及薄膜晶體管性能的影響，并總結出烷基鏈鏈長在浸漬提拉過程中對分子自組織能力的影響。我們發(fā)現(xiàn)：鏈長會直接影響到DTBDT-Cn系列薄膜的形態(tài)，尤其是膜厚和薄膜取向方

4、面，影響DTBDT-Cn系列薄膜中分子堆積的結構，其中側鏈為己基的DTBDT-C6分子在快速提拉的過程中最能發(fā)揮分子的自組織能力，形成厚度可控、具有明顯取向、高結晶性的高質(zhì)量薄膜。在制備出的相應的頂接觸構型薄膜晶體管中，DTBDT-C6晶體管在同系列中擁有最高的遷移率0.2 cm2/V·s，并同時具有最低的閾值電壓和最高的電流開關比。⑶利用提拉生長的高取向、大尺寸的DTBDT-Cn多晶薄膜為分子模板層修飾基底，來誘導不易生長的有機半導體