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

1、近年來，有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管（OFETs）因其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和在有機(jī)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(jī)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(duì)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(jī)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(jī)小分子和聚合物半導(dǎo)體材料，從物理化學(xué)性質(zhì)與場(chǎng)效應(yīng)晶體管制備工藝以及性能測(cè)試表征等方面開展研究工作，主要研究?jī)?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(duì)象，利用 UV-Vis光譜、TGA、循環(huán)伏安法等對(duì)其基本光物理、熱力學(xué)、電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)試；培養(yǎng)了化合物單晶，并用 XRD對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)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(gè)化合物薄膜，采用底柵頂接觸構(gòu)型制備了場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，測(cè)試結(jié)果表明：器件性能隨基底溫度變化

3、明顯，Tsub=20℃時(shí)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(duì)萘為核心結(jié)構(gòu)單元的三個(gè)小分子共軛化合物2YBN、2XBN和2QBN進(jìn)行物理化學(xué)性質(zhì)的測(cè)試；通過真空蒸鍍的方式在不同基底溫度下制備三個(gè)半導(dǎo)體材料的薄膜層，采用底柵頂接觸構(gòu)型制備了場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，結(jié)果表明三個(gè)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(shí)2XBN器件性能最好為0.53 cm2/Vs。
　　3.以新合成的含吸電子基團(tuán)的蒽醌類似物與并吡咯二酮共聚物為研究對(duì)象，對(duì)聚合物進(jìn)行物理化學(xué)性質(zhì)的測(cè)試；利用溶液法制備基于聚合物體系的薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管，并對(duì)不同退火溫度下的器件分別測(cè)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(dá)到0.4