有机场效应晶体管（OFET）是基于有机半导体材料的有源器件,由于其在柔性显示,有机集成电路等方面的潜在应用前景,在世界范围内引起了人们的广泛研究。相比于无机晶体管,有机场效应晶体管具有制备工艺简单、成本低廉、重量轻、柔韧性好、可大面积加工等优点。有机半导体材料是决定有机场效应晶体管性能的最重要因素。近年来空穴传输（p型）材料得到了快速发展,而电子传输（n型）材料由于其合成方法以及功能单元受限,发展相对滞后,并且n型材料中的电子在注入与传输时易被空气中的水氧捕获,因此制备空气中稳定的n型以及双极性材料面临着巨大的挑战。氮杂稠环类化合物稳定性好、易形成刚性共平面的共轭结构,载流子迁移率高,成膜性能好,是一类重要的有机晶体管材料。尤其近年来其作为n型及双极性半导体材料而获得广泛的研究。本论文设计并合成了一系列新型的氮杂稠环小分子化合物以及氮杂稠环的异靛蓝类衍生物,对这些化合物的化学结构进行了表征,并对它们的热稳定性、光电性能及场效应晶体管性能等进行了探讨。主要研究内容如下:1、设计并合成了含有不同卤素原子取代基的氮杂稠环小分子化合物:从简单易得的原料出发经由传统的缩合反应获得了YLP3、YLP4和YLP5三种不同卤素取代的氮杂稠环化合物。并通过¹H NMR、¹³C NMR和质谱等对中间产物及目标产物的化学结构进行了表征。材料性能研究表明,引入卤素取代基,对其分子堆积、分子间作用力、光吸收和分子能级有较大影响。这些小分子材料在大气环境条件下表现出良好的器件性能,其中YLP5表现出典型的p型材料电荷传输行为,迁移率为0.168 cm²/Vs,而YLP3和YLP4则表现出双极性电荷传输行为。YLP3的空穴迁移率为0.186 cm²/Vs,电子迁移率为0.014 cm²/Vs;YLP4的电子迁移率为0.021 cm²/Vs,空穴迁移率为0.121cm²/Vs。2、通过绿色而高效的合成方法制备了比前述氮杂环小分子具有更大共轭体系的异靛蓝类衍生物YLP9、YLP10和YLP11,这些化合物分子由相互共轭的十二个环（包括苯环和氮杂环）所组成。通过¹H NMR、¹³C NMR及MS等对中间产物及最终产物的化学结构进行了表征。材料性能研究表明扩展共轭体系对分子的溶解度、平面结构、可见光-近红外（NIR）区的特征吸收和电子亲和能有较大影响。YLP9、YLP10和YLP11在紫外-可见光谱中,最大吸收波长分别为828 nm、901 nm和837 nm。OFET器件研究表明,YLP9、YLP10和YLP11的空穴迁移率分别为4.26×10^-66 cm²/Vs、1.51×10^-33 cm²/Vs和2.70×10^-3 cm²/Vs,说明具有大共轭体系的异靛蓝小分子衍生物,也可成为良好的有机场效应晶体管材料。