新型有機小分子與雙極性聚合物場效應(yīng)晶體管的制備及性能研究.pdf

1、近年來，有機場效應(yīng)晶體管（OFETs）因其獨特優(yōu)勢和在有機電子產(chǎn)業(yè)中的潛在應(yīng)用而得到了廣泛研究。其中，有機半導(dǎo)體材料是影響其性能的最重要因素。雖然近年來晶體管得到了很快的發(fā)展，但相對于產(chǎn)業(yè)化的要求，還是存在著諸多挑戰(zhàn)，為了研究電荷傳輸機理以及化合物的堆積方式與性能之間的相互影響，該論文基于部分新型有機小分子和聚合物半導(dǎo)體材料，從物理化學(xué)性質(zhì)與場效應(yīng)晶體管制備工藝以及性能測試表征等方面開展研究工作，主要研究內(nèi)容有：
　　1.以系列新

2、合成的芘為核心結(jié)構(gòu)單元的共軛小分子為研究對象，利用 UV-Vis光譜、TGA、循環(huán)伏安法等對其基本光物理、熱力學(xué)、電化學(xué)性質(zhì)進行測試；培養(yǎng)了化合物單晶，并用 XRD對其結(jié)構(gòu)進行解析，結(jié)果顯示在化合物 TPhOP和TPhSeP中起主導(dǎo)的主要是π…π堆積作用，而TPhSP中則是S…S接觸作用，未能觀察到π…π堆積。采用真空蒸鍍法在不同基底溫度制備了三個化合物薄膜，采用底柵頂接觸構(gòu)型制備了場效應(yīng)晶體管器件，測試結(jié)果表明：器件性能隨基底溫度變化

3、明顯，Tsub=20℃時器件性能最優(yōu)，隨著基底溫度升高，晶界變大而性能降低，其中TPhSeP的性能最好，薄膜器件遷移率的最高值為0.04 cm2/Vs。
　　2.利用UV-Vis光譜、TGA、DSC、循環(huán)伏安法等對萘為核心結(jié)構(gòu)單元的三個小分子共軛化合物2YBN、2XBN和2QBN進行物理化學(xué)性質(zhì)的測試；通過真空蒸鍍的方式在不同基底溫度下制備三個半導(dǎo)體材料的薄膜層，采用底柵頂接觸構(gòu)型制備了場效應(yīng)晶體管器件，結(jié)果表明三個化合物均表現(xiàn)為

4、p-型特性，隨著基底溫度的變化，其性能先增加后降低，在60℃時2XBN器件性能最好為0.53 cm2/Vs。
　　3.以新合成的含吸電子基團的蒽醌類似物與并吡咯二酮共聚物為研究對象，對聚合物進行物理化學(xué)性質(zhì)的測試；利用溶液法制備基于聚合物體系的薄膜場效應(yīng)晶體管，并對不同退火溫度下的器件分別測試其性能，結(jié)果表明隨著蒽醌類似物受體單元的結(jié)構(gòu)變化，聚合物的p-型和n-型特性發(fā)生變化，經(jīng)過結(jié)構(gòu)調(diào)整，獲得了平衡的雙極性，最高性能均達到0.4