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有机薄膜场效应晶体管（OTFT）是一种基于有机材料的场效应晶体管,它在许多领域得到了广泛的应用,取得了令人瞩目的成就,具有无机场效应晶体管无法比拟的优点。有机薄膜材料来源广泛,并可以通过对有机分子结构进行适当的修饰来改变材料的各种性能,而且有机场效应管的制作工艺简单,可以做成大面积的器件,其良好的柔韧性进一步扩展了有机场效应晶体管的适用范围。在有机场效应管材料中,吲哚[3,2-b]咔唑类化合物引起了人们广泛的关注。吲哚[3,2-b]咔唑具有类似并五苯的稠环结构,这类分子的大的共轭平面结构有助于载流子的传输,而且吲哚[3,2-b]咔唑大的平面刚性结构使得这类化合物具有良好的热稳定性。此外,吲哚[3,2-b]咔唑能够非常容易进行功能化,即可以通过化学修饰的方法在吲哚[3,2-b]咔唑上引入一些功能性的基团,从而得到一系列新的有机半导体材料,和并五苯相比,有很好的溶解性。在本文中,我们以吲哚[3,2-b]咔唑为母体,采用经典的Vilsmeier,Wittig,Suzuki反应设计、合成了一系列新的有机半导体材料,并采用核磁、质谱、元素分析等鉴定了化合物的结构,同时采用溶剂挥发法得到了化合物ICZB,ICZF,28TICZ的晶体,并通过计算得到2TICZ的晶体结构。研究了这些材料的热学、光学、电学等物理化学性质,通过对化合物晶体结构的分析阐述了分子结构与载流子传输性能之间的关系,并制作了有机薄膜场效应器件来表征这些材料的载流子传输性能。论文的主要内容如下:（1）以吲哚[3,2-b]咔唑为母体,通过化学修饰的方法设计合成了基于吲哚[3,2-b]咔唑的新型有机场效应晶体管材料。通过在吲哚[3,2-b]咔唑的N-5和N-11位上分别引入长的烷基链,一方面可以增加中间体和最终产物的溶解性,以利于化合物的提纯;另一方面长的烷基链的引入还能够促使化合物在蒸镀成膜的过程中有机分子能够进行自组装,形成高度有序的有机薄膜,提高有机薄膜的有序性,从而提高基于此类化合物的有机薄膜场效应晶体管的性能。（2）化合物ICZB,ICZF,28TICZ的晶体结构采用单晶X-射线衍射的方法测得,并通过计算得到了2TICZ的晶体结构,通过对它们的分子结构和排列堆积特点进行详细的分析可以看出:吲哚[3,2-b]咔唑具有优良的平面性,虽然取代基与吲哚[3,2-b]咔唑之间都存在不同程度的扭转角,但是分子之间存在较强的相互作用,分子间π-π堆积利于载流子的传输。（3）测试了各个化合物固态薄膜和溶液中的紫外可见吸收和荧光发射光谱,从光谱图上可以看出:化合物6TICZ和ICZB的固态最大吸收峰和荧光发射峰较液态的发生明显的蓝移,主要是由于它在固态下形成二聚体结构,加大了分子间的作用力;化合物2TICZ和28TICZ固态最大吸收峰和荧光发射峰较液态的发生明显的红移,说明了化合物吲哚[3,2-b]咔唑母体和修饰的基团有很好的平面性,并通过对晶体结构的分析得到了证实。采用紫外吸收边的波长和经验公式Eg=1240/λ计算得到化合物较大的带隙和较低的HOMO能级,使得这类化合物具有优良的环境稳定性,从而可以提高有机薄膜场效应管器件的寿命和稳定性。（4）以吲哚[3,2-b]咔唑衍生物制作了有机薄膜场效应晶体管。所有的器件都表现出p型半导体的特征,具有较高的场效应迁移率和开关比。其中6TICZ和ICZB的迁移率分别为0.039,0.023cm2 V-1 s-1,开关比为105,5×104。