多芳烴并咪唑類有機(jī)半導(dǎo)體材料的設(shè)計(jì)、合成及性質(zhì)研究.pdf

1、近年來(lái)，有機(jī)半導(dǎo)體材料以其質(zhì)量輕，品種繁多，成本低廉、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注，根據(jù)電荷傳輸方式不同，有機(jī)材料可分為空穴傳輸材料、電子傳輸材料和雙極性傳輸材料，這些材料功能不同可以應(yīng)用于不同的器件領(lǐng)域，如有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管，有機(jī)光伏電池等。多芳烴咪唑類化合物是一類新型有機(jī)半導(dǎo)體材料，它具有獨(dú)特的π電子離域特性，平面性好，穩(wěn)定性強(qiáng)，遷移率高，能夠?qū)崿F(xiàn)高度有序的分子π?π堆積，在有機(jī)電子領(lǐng)域備受關(guān)注，因此，開(kāi)發(fā)一種新型的多環(huán)芳烴并咪唑有機(jī)半導(dǎo)體

2、材料，研究其在有機(jī)電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用顯得尤為重要。
　　基于以上研究背景，本論文設(shè)計(jì)并合成了多芳烴咪唑類有機(jī)半導(dǎo)體材料，研究了其光學(xué)，電化學(xué)及熱穩(wěn)定性能。主要包括三方面內(nèi)容：
　?。?）通過(guò)Still偶聯(lián)反應(yīng)，合成了多芳烴咪唑有機(jī)半導(dǎo)體材料A~E，咪唑環(huán)中引入烷基鏈調(diào)節(jié)其溶解性，結(jié)構(gòu)中連接噻吩基團(tuán)，通過(guò)硫-硫弱相互作用和π?π相互作用增強(qiáng)分子間作用力，提高器件性能?；衔顰~E的分解溫度均大于300度，穩(wěn)定性好，器件制備時(shí)不會(huì)

3、失活， HOMO能級(jí)分別為?5.76 eV，?5.46 eV，?5.80 eV，?5.61 eV，?5.48 eV，說(shuō)明材料的空氣穩(wěn)定性好，能級(jí)和電極材料的功函數(shù)相接近，是合適的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Organic Field Effect Transistors, OFETs)材料。
　?。?）通過(guò)Still偶聯(lián)反應(yīng)，合成了多芳烴咪唑有機(jī)半導(dǎo)體材料F?1，F(xiàn)?2，F(xiàn)?3，G，結(jié)構(gòu)中連接給體并吡咯二酮（DPP），選用D?A?D的分子結(jié)構(gòu)作

4、為太陽(yáng)能電池的D?A材料，分解溫度大于300度，熱穩(wěn)定性好，HOMO能級(jí)分別為?5.69 eV，?5.33 eV，?5.54 eV，?5.41 eV，空氣穩(wěn)定性好，能級(jí)和器件的電極材料功函數(shù)相接近，是合適的太陽(yáng)能電池(Organic Photovoltaics, OPV)材料。
　?。?）設(shè)計(jì)合成了一個(gè)多芳烴咪唑連吡啶有機(jī)小分子傳感器H，通過(guò)對(duì)多種金屬離子的選擇性識(shí)別發(fā)現(xiàn)該化合物對(duì) Hg2+表現(xiàn)出高選擇性和靈敏度，紫外可見(jiàn)(UV)