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有机共轭分子和高分子由于其具有柔性、易修饰、易加工、低成本等特性，受到人们的广泛关注。目前，设计合成具有特定功能或高性能的有机共轭分子和高分子仍是有机半导体材料领域研究的重点。本论文从有机共轭分子的半导体性能调控及其功能化两方面入手，设计合成了基于典型共轭片段结构的一系列有机共轭小分子及聚合物，包括以苯并二噻吩结构单元为核心的光响应材料、噻吩并噻吩结构单元为核心的胺传感材料、吡咯并吡咯二酮结构单元为核心的高迁移率半导体材料。主要内容总结如下: 1、通过在苯并二噻吩(BDT)结构单元上引入噻吩和丙二腈给受体基团，设计合成了“十字型”分子BDTTM。利用BDTTM分子内的给受体作用，实现了兼具场效应及固态发光的特性。研究表明，该分子是一种载流子传输均衡的双极性材料，同时其n型和p型传输通道均具有光响应性，构筑了双通道光传感器。除此之外，该分子的溶液和晶态都具有红色荧光，其微纳晶具有光波导的特性。 2、设计合成了以噻吩并[3,4-b]噻吩为结构单元的窄带隙共轭聚合物PTTEH。由于该共轭聚合物分子超窄带隙和自由基特性，致使固态薄膜的导电率显著提高，使其易受外界化学物质的掺杂而影响导电率。利用聚合物PTTEH的特点，我们实现了高灵敏、高选择性、低功耗的胺类气体场效应器件传感器。其工作电压最低可以降至-5V，对于氨气的最低检测限为10ppb。同时，我们实现了对于腐肉的实时监测。 3、除针对新型共轭骨架的设计与合成之外，我们也针对柔性侧链对半导体性能的影响进行了研究。我们将吡咯并吡咯二酮(DPP)分子单元分别接枝支链和直链烷基侧链，合成了聚合物PDPPSe-10和PDPPSe-12，以及对比化合物PDPPSe（支链聚合物）。研究表明，直链烷基链的引入可以降低分子内和分子间的位阻，有效提高聚合物共轭骨架的平面性和刚性，使PDPPSe-10和PDPPSe-12薄膜结晶性变好。因此，相比于PDPPSe，PDPPSe-10和PDPPSe-12迁移率显著提高。