新型噻吩類有機場效應晶體管材料的合成與表征.pdf

1、有機場效應晶體管（OFETs）是以有機半導體材料為有源層的場效應晶體管器件。自從1986年第一個有機場效應晶體管問世以來，有機場效應晶體管就以其低成本、柔韌性好、可大面積制備等優(yōu)點而備受關注。目前大多數(shù)雙極性OFETs是采用n型和p型有機半導體材料的混合物或雙層結構制作的，而真正采用單組分的雙極性有機半導體材料制作的OFETs卻很少。低能帶隙的雙極性有機半導體材料具有平衡的電子和空穴場效應遷移率，具有很大的研究價值。本文對新型噻吩類有機

2、場效應晶體管材料的合成與表征進行了研究。文章分為兩個部分： 第一部分：從分子設計和材料設計的角度入手，在傳統(tǒng)的有機半導體材料-低聚噻吩的基礎上，通過引入強吸電子基團（二氰基乙烯基）和給電子基團，合成出了受體-給體-受體結構的低聚噻吩類雙極性有機半導體材料。實驗結果表明，該化合物具有很好的溶解性，能溶于二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、四氫呋喃等常用有機溶劑中。通過1H NMR、13C NMR、質(zhì)譜、紅外光譜以及元素分析等表征手段證明

3、了結構的正確性。與常見低聚噻吩DH-4T、DH-5T、DH-6T相比，該化合物具有較好的熱穩(wěn)定性，在氮氣中的起始分解溫度高達347℃。紫外-可見光譜表明，化合物在三氯甲烷溶液中的吸收范圍幾乎涵蓋了整個近紫外區(qū)和可見光區(qū)，最大吸收峰為513 nm，與DH-4T、DH-5T、DH-6T的最大吸收峰相比，發(fā)生了明顯的紅移，并由此推算出該化合物的能帶隙僅為1.77 eV。熒光光譜表明，化合物在三氯甲烷溶液中的最大熒光發(fā)射峰為653 nm。通過循

4、環(huán)伏安曲線我們推算出該化合物的LUMO能級為-3.70 eV，在-3.00～-4.00 eV之間，有利于電子的傳輸；其HOMO能級為-5.50 eV，在-4.90～-5.50 eV之間，有利于空穴的傳輸。能帶隙為1.80 eV，由此可以判斷該化合物是一種低能帶隙的雙極性有機半導體材料。 第二部分：設計在分子中引入強吸電子基團吡啶環(huán)，計劃合成梯形并噻吩類n型有機半導體材料，目前正在嘗試最終產(chǎn)物的結構表征，之前的反應中間體有著明確的