酞菁類n型半導(dǎo)體材料的合成及性質(zhì)表征.pdf

1、有機(jī)場效應(yīng)晶體管（Organic field-effect transistor，OFET）由于其質(zhì)輕、低成本、制備工藝簡單和大規(guī)模集成等優(yōu)勢，逐漸成為有機(jī)光電領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。有機(jī)半導(dǎo)體材料是OFETs的重要組成部分，它直接影響OFETs載流子遷移率。到現(xiàn)今為止，研究較多的有機(jī)半導(dǎo)體材料其材型總體上都是p型，而n型則只占一小部分，另外n型材料又是制備雙極性場效應(yīng)晶體管、p-n結(jié)以及互補(bǔ)邏輯電路的不可或缺的組成成分，因此，開發(fā)n型材料對于

2、OFETs器件的研究具有非常重要的價(jià)值。酞菁以及亞酞菁類化合物擁有多π電子共軛體系、很好的熱穩(wěn)定性能以及真空蒸鍍成膜等特點(diǎn)，是制造OFETs器件的良好有機(jī)半導(dǎo)體材料。本文通過將氟原子取代基引入到化合物分子中，將p型材料轉(zhuǎn)變成n型材料，并將它們應(yīng)用到OFETs中。
　　本文首先是用四氟鄰苯二甲酸酐作原料，依次經(jīng)過亞胺化、酰胺化和脫水反應(yīng)得到原料3,4,5,6-四氟鄰苯二甲腈，然后用3,4,5,6-四氟鄰苯二腈作原料制得了3種全氟金屬

3、酞菁MPcF16（M=Cu, Zn, VO），其收率分別為52.46％，48.00%，14.90%；又用3,4,5,6-四氟鄰苯二甲腈作原料制得了3種全氟硼亞酞菁X-BsubPcF12（X=Br, Cl, F），其收率分別為30.01%，33.98%，28.57%；再用鄰苯二甲腈作原料制得了3種硼亞酞菁X-Bsubpc（X=Br, Cl, F），其產(chǎn)率分別是42.01%，38.97%，10.43%。利用紅外光譜、核磁共振以及質(zhì)譜等手段對

4、合成的物質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。
　　利用紫外-可見光譜、熒光光譜手段測定它們的光學(xué)性質(zhì)；通過熱重分析來判定它們的熱穩(wěn)定性能；利用循環(huán)伏安（CV）曲線對它們進(jìn)行電化學(xué)性能分析?；衔锏墓馕锢硇阅軠y定結(jié)果顯示：全氟金屬酞菁化合物MPcF16（M=Cu, Zn, VO）在溶劑鄰二氯苯（DCB）、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、四氫呋喃（THF）中的紫外最大吸收波長均在665~720 nm之間；全氟硼亞酞菁化合物X-BsubPcF12（X=Br

5、, Cl, F）在甲苯（Toluene），氯仿（TCM），二氯甲烷（DCM）以及鄰二氯苯等溶劑中的紫外最大吸收波長均位于570~580 nm之間；硼亞酞菁X-Bsubpc（X=Br, Cl, F）在Toluene，TCM，DCM等溶劑中的紫外最大吸收波長均位于560~570 nm之間。合成物質(zhì)的電化學(xué)性能測定結(jié)果表明：全氟金屬酞菁化合物MPcF16（M=Cu, Zn, VO）的LUMO能級值介于-4.57~-4.50 eV之間；全氟硼亞

6、酞菁化合物X-BsubPcF12（X=Br, Cl, F）的LUMO能級值介于-4.08~-4.05 eV之間；硼亞酞菁化合物X-BsubPc（X=Br, Cl, F）的LUMO能級值介于-4.03~-4.00 eV之間。所合成物質(zhì)的熱穩(wěn)定性能測定結(jié)果顯示：全氟金屬酞菁化合物MPcF16（M=Cu, Zn, VO）其熱分解溫度（Td）均在380℃以上；全氟硼亞酞菁化合物X-BsubPcF12（X=Br, Cl, F）的Td都在360℃以