空气长期稳定的n型聚合物场效应晶体管性能研究

发布时间：2021-10-20 12:13

　　D-A共轭聚合物是一类应用于有机场效应晶体管的理想半导体材料,由于其具有多样的分子设计、易于调控的能级、可大面积溶液成膜等优点,获得广泛的关注。异靛蓝及其衍生物分子主链具有较好的平面性,作为受体单元合成的D-A共轭聚合物具有良好的溶解性及场效应晶体管性能,是现在研究较为深入的结构单元之一。通过在受体上引入N原子可以调控分子的LUMO/HOMO能级,与不同给体合成聚合物,其OFET可以在空气中实现长期稳定的单极电子传输。本论文设计合成了以氮杂异靛蓝衍生物作为受体单元的多个聚合物,并对其热稳定性、光学性能、电化学性能、OFET的电学性能和空气稳定性能做了一系列研究,具体内容如下:（1）使用氟化联噻吩作为给体,双（2-氧代二氢吲哚-3-亚基）-苯并二呋喃-二酮（BIBDF,P1）和双（2-氧代-7-氮杂吲哚-3-亚基）-苯并二呋喃-二酮（BABDF,P2）作为受体单元,开发出空气稳定和单极电子传输的聚合物半导体。基于P1和P2的未封装OFET在空气中直接测试。P1的器件具有0.1 cm²V^–1s^–1的最高有效迁移率和大于10<... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 有机场效应晶体管(OFET)简介
        1.2.1 OFET结构及工作原理
        1.2.2 OFET中薄膜结构对电荷传输的影响因素
        1.2.3 制备OFET的溶剂对共轭聚合物薄膜微观结构的影响
    1.3 用于OFET的 n型有机半导体材料
        1.3.1 小分子n型有机半导体
        1.3.2 聚合物n型有机半导体
第二章 基于BABDF的 D-A共轭聚合物的空气稳定n型场效应晶体管
    2.1 引言
    2.2 非理想OFET的载流子迁移率
        2.2.1 非理想OFET的成因
        2.2.2 非理想OFET的判断及迁移率计算
        2.2.3 近30 年迁移率的数据分析
    2.3 实验部分
        2.3.1 实验原料及仪器
        2.3.2 单体和聚合物的合成与表征
        2.3.3 OFET的制备
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 P1和P2 的光学和电化学性能
        2.4.2 基于P1和P2的OFET的电学性能及空气稳定性
        2.4.3 OFET有源层的表面形貌与微观结构
    2.5 章节小结
第三章 基于不同给体的BABDF共轭聚合物的长期空气稳定n型场效应晶体管
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料及仪器
        3.2.2 单体及聚合物的合成与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 聚合物的光学和电化学性质
        3.3.2 聚合物薄膜微观结构表征
        3.3.3 聚合物OFET的电学性能及空气稳定性
    3.4 结果与讨论
第四章 总结
参考文献
附录
攻读硕士期间发表的学术论文



本文编号：3446890