低LUMO-HOMO共軛聚合物半導體材料的設計、制備及電子傳輸性能研究.pdf

1、有機薄膜晶體管(OTFTs)由于有著成本低廉、能夠實現大面積溶液加工生產以及可制作成柔性器件等優(yōu)勢，而倍受人們的關注，并在顯示等行業(yè)有著潛在的應用。然而目前可應用于OTFT的半導體材料中，絕大部分共軛聚合物都是空穴傳輸材料，而電子傳輸材料無論在種類、數量以及性能方面都還大大落后于空穴傳輸材料。所以，如何設計并制備出電子傳輸型的有機半導體材料，對OTFT相關的研究有重大意義。本論文主要設計并制備了兩類異靛藍衍生物結構的D-A共軛聚合物并系

2、統(tǒng)研究了其相關性能，兩類聚合物均具有低能級與低能帶隙并且其器件呈現電子傳輸特性，主要的內容如下:
　　1.在第二章中，采用Stille交叉偶聯(lián)反應，合成了基于噻吩-氰基乙烯-噻吩(TCNT)和異靛藍衍生物(BDID)結構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)。以聚合物為半導體層的有機薄膜晶體管器件展現出

3、電子傳輸特性，電子遷移率達到0.11cm2V-1s-1，同時具有2.4×105的開關比。
　　2.第三章中，為了獲得性能更優(yōu)的有機半導體材料，在第二章基礎上，選用了氮雜的異靛藍衍生物NBDID，合成了基于TCNT和NBDID結構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，同時平面性也得以提升，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