侧链含自由基单元的1,4-吡咯并吡咯二酮共轭聚合物的合成和半导体性质研究

发布时间：2021-07-01 19:58

　　合成了两个侧链含有2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基单元（TEMPO）的1,4-吡咯并吡咯二酮（DPP）共轭聚合物PDPP4T-1和PDPP4T-2,并开展了其半导体性质研究。薄膜场效应晶体管器件测试结果显示,相对于不含TEMPO的聚合物PDPP4T,PDPP4T-1和PDPP4T-2的场效应器件性能有所降低,不过,含TEMPO的聚合物器件性能最高仍达到了2.12cm²·V^-1·s^-1。进一步通过原子力显微镜和X射线衍射对TEMPO引入后导致性能降低的可能原因进行了研究。 

【文章来源】：化学通报. 2020,83(08)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

PDPP4T(a)、PDPP4T-1 (b)和PDPP4T-2(c)薄膜在120℃退火后的AFM高度图

PDPP4T-1、PDPP4T-2和PDPP4T在120℃退火后的面外(a)和面内(b)的XRD谱图

图2(a)和2(b)为三个聚合物溶液态和薄膜态的吸收光谱,其特征吸收峰数值汇总于表1。其中,三者的溶液态吸收光谱基本没有区别,均在780nm处有强的吸收峰,说明在侧链引入自由基并没有影响聚合物共轭骨架的平面性,而这有利于保持其共轭骨架良好的电荷传输性能[14～16]。相比于溶液态的吸收光谱,三个聚合物的薄膜吸收光谱除了主峰(784nm左右)稍微红移外,均在730nm左右出现新的吸收峰,且920nm处的吸收强度增加。730nm处肩峰归属于0～1振动吸收,表明在薄膜态聚合物链间相互作用增强[14,16]。图2(c)为三个聚合物的薄膜CV曲线。由于所引入的TEMPO基团的量较少,且与聚合物主链不共轭,因此三者的CV曲线无明显区别。依据CV曲线,PDPP4T-1和PDPP4T-2的最高占据能级/最低未占据能级(HOMO/LUMO)计算值均为-5.26/-3.41 eV,与PDPP4T的能级接近(见表1),进一步表明侧链的修饰基本没影响到聚合物共轭骨架的电子结构,与以前的报道一致[14～16]。2.3 半导体性能表征


本文编号：3259774