低LUMO-HOMO共軛聚合物半導(dǎo)體材料的設(shè)計(jì)、制備及電子傳輸性能研究.pdf

1、有機(jī)薄膜晶體管(OTFTs)由于有著成本低廉、能夠?qū)崿F(xiàn)大面積溶液加工生產(chǎn)以及可制作成柔性器件等優(yōu)勢(shì)，而倍受人們的關(guān)注，并在顯示等行業(yè)有著潛在的應(yīng)用。然而目前可應(yīng)用于OTFT的半導(dǎo)體材料中，絕大部分共軛聚合物都是空穴傳輸材料，而電子傳輸材料無(wú)論在種類、數(shù)量以及性能方面都還大大落后于空穴傳輸材料。所以，如何設(shè)計(jì)并制備出電子傳輸型的有機(jī)半導(dǎo)體材料，對(duì)OTFT相關(guān)的研究有重大意義。本論文主要設(shè)計(jì)并制備了兩類異靛藍(lán)衍生物結(jié)構(gòu)的D-A共軛聚合物并系

2、統(tǒng)研究了其相關(guān)性能，兩類聚合物均具有低能級(jí)與低能帶隙并且其器件呈現(xiàn)電子傳輸特性，主要的內(nèi)容如下:
　　1.在第二章中，采用Stille交叉偶聯(lián)反應(yīng)，合成了基于噻吩-氰基乙烯-噻吩(TCNT)和異靛藍(lán)衍生物(BDID)結(jié)構(gòu)的一種新型的低能帶隙給體-受體共軛聚合物PBDID-TCNT。該聚合物具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，寬的吸收光譜，低的LUMO(-3.97eV)以及低的HOMO(-5.73eV)。以聚合物為半導(dǎo)體層的有機(jī)薄膜晶體管器件展現(xiàn)出

3、電子傳輸特性，電子遷移率達(dá)到0.11cm2V-1s-1，同時(shí)具有2.4×105的開(kāi)關(guān)比。
　　2.第三章中，為了獲得性能更優(yōu)的有機(jī)半導(dǎo)體材料，在第二章基礎(chǔ)上，選用了氮雜的異靛藍(lán)衍生物NBDID，合成了基于TCNT和NBDID結(jié)構(gòu)的一種新型的低能帶隙的給體-受體共軛聚合物PNBDID-TCNT。由于使用吡啶環(huán)代替苯環(huán)，缺電子能力更強(qiáng)，同時(shí)平面性也得以提升，聚合物性能更好。該聚合物具有更為優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，寬的吸收光譜，并且LUMO和H