有机P型半导体材料的制备及表征

发布时间：2020-12-03 17:06

　　有机场效应晶体管（OFETs）因其低成本、高柔韧性、易于大面积制备等优良特性,受到越来越多的关注。作为电子器件的重要组成部分,其可以应用于传感器、存储器、显示器以及集成电路等方面。并五苯薄膜呈现出类金子塔结构,有效的增大了薄膜的表面积,增加了光的吸收,从而增大了短路电流和光电效率。由于并苯化合物的禁带宽度随着芳环数目的增加而降低,因而有很强的电荷注入能力,表现出很高的载流子迁移率。它拥有有机材料中最高的载流子迁移率,最高可达到2 cm2/Vs,这一数值甚至可以与氢化后的无定型硅相媲美,因此可以作为有机场效应管中的沟道材料。新报道的一种新型的扭曲六苯并蔻（c-HBC）,是以并五苯为基本骨架合成的非平面的稠环芳烃。其芳香核心由于其周围的空间拥挤而偏离平面性,非平面型π电子体系有着独特的优点,其凹凸面分子结构对于其他非平面分子具有很好的结构互补性,特别是对于球形富勒烯类的分子。此外,结构互补的分子之间具有很强的分子间π-π相互作用,形成类似球窝接头型分子复合,所得到的聚集态的能量较低,更加稳定。通过X射线晶体学的结构研究显示这些HBC分子堆叠成固态的柱状结构,这非常有利于传导。基于这些优点,... 

【文章来源】：上海师范大学上海市

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１多苯类化合物??

?６?７??图１．１多苯类化合物??１．２．２氧族稠杂环化合物??氧族杂环化合物主要包括：呋喃、噻吩、硒吩和碲吩。以噻吩环为结构单元??的分子材料己经成为有机半导体研究领域当中的重要部分，其中的ＢＴＢＴ类衍生??物的场效应迁移率达到４３?是目前报道的有机半导体材料的最高值Ｉ２１１。??这也使得氧族杂环化合物的研宄成为热点。??与苯环相似，嗤吩环也是研宄较为广泛的芳香环。与苯环相比，噻吩环具有??更大的电子云密度（由于硫原子的存在），更有利于空穴的注入。噻吩作为结构??单元构成的有机半导体材料己经非常多的出现在研究报道中［２２］。??如图１．２所示，并五噻吩（８）的薄膜器件场效应迁移率为化０．０４５?ｃｎ＾Ｖ＾Ｓ—１??并六噻吩（９）为０．０６?ｃｍＷ，远远低于相应的并苯类材料，但这类材料具有??很好的氧化稳定性，甚至可以表现出阳离子态｜２３；２４］。〇１１等［２５］报道了化合物１０??其薄膜迁移率为〇．５Ｃｍ２ｖｄＳ人进一步扩展其７１—共轭体系，得到化合物ＩＩ，其??单晶迁移率为０．５?ｃｍ２Ｖ＾１｜２６］。化合物１２是化合物１０的同分异构体

?第一章绪论??化合物１３－１５是一系列地含有并三噻吩的化合物，如图１．３。其中，化合物??１３其单晶迁移率为１．８?ｃｍＶＹ１２７１薄膜迁移率为０．５?ｃｍＷｌ［２８］。化合物１４为??化合物１３的同分异构体，Ｈｕ等＝９］对其进行了系统的研究对比，化合物１４的薄??膜器件性能为１０ｘ１０－５?ｃｎ＾Ｖ＾Ｓ＇单晶器件性能为０．６?ｃｎ＾Ｖ＾Ｓ＇都远远低于化??合物１３。化合物〗５的单晶器件迁移率为Ｏ．ｌｃｎ＾ＶｄｓＷＭ。由此可见，具有并三??噻吩结构的稠环化合物具有较高的迁移率，但并未达到并苯类材料的水平。??化合物１６－２１是一系列地含有并二唾吩的化合物。其中，化合物１６，其薄膜??迁移率为２．９〇１１２７兮１［３１］，单晶迁移率达到１０（：１１１２７１５＿｜［３２］；化合物１７，其性能??单晶器件性能最高达到１６ｃｍ２Ｖ＾Ｓ＿１［３３］。最近，卩３也等［３４］报道了化合物１８，其薄??膜晶体营迁移率达到１９．３?Ｃｍ２ＶｄＳ＇是其相似化合物１６的６倍，并且具有高的??稳定性。Ｔａｋｉｍｉｙａ组［３５］报道了化合物１９和２０的薄膜器件


本文编号：2896446