近年来,有机薄膜晶体管（OTFT）由于其在柔性显示、传感器以及逻辑电路等领域的巨大应用前景而受到学术界与工业界的广泛关注。然而,OTFT的商业化应用仍存在很大的挑战,如目前OTFT普遍存在阈值电压偏高的问题。此外,功能性OTFT的探索也存在许多困难,如限制有机发光晶体管（OLET）发展障碍的是缺少兼具良好的发光性能与高的载流子传输的有机半导体材料。为了解决目前制约薄膜晶体管发展的基本问题,我们拟用杂原子对有机半导体材料的结构进行微调,来实现半导体材料高迁移率的同时降低薄膜晶体管器件阈值电压,或获得高效益荧光与载流子迁移率兼具的有机半导体材料。在设计合成材料的同时,在不同条件下制备了薄膜晶体管器件,探讨不同温度与器件性能之间的影响,探索液晶性能与半导体器件性能之间的关系。本论文（1）主要内容包括以下几部分:第一章:简单介绍了有机薄膜晶体管的产生背景以及发展现状,并说明了其基本结构、工作原理及性能参数,另外,对目前晶体管所存在的问题进行了简单的分析,同时结合有机半导体的研究现状,引出本论文的主要研究内容。第二章:研究了氧烷基链与烷基链取代[1]苯并噻吩并[3,2-b][1]苯并噻吩（BTBT）为有源层对OTFT器件性能,特别是阈值电压的影响。通过在材料中引入氧原子设计并合成了一种有机半导体材料C8-OPh-BTBT,并将其与不含氧原子的材料C12-Ph-BTBT、C6-Ph-BTBT进行对比,发现含给电子基团氧烷基链的C8-OPh-BTBT具有更高的HOMO能级,可减小半导体材料HOMO能级与金属电极的费米能级之间的能级差,从而可以减小有机半导体层与金属电极层间的接触电阻,有可能能降低器件的阈值电压。通过器件数据发现,实现了这一目标,基于含氧烷基链的半导体材料C8-OPh-BTBT相比于含烷基链的半导体材料C6-Ph-BTBT和C12-Ph-BTBT的薄膜晶体管器件拥有更低的阈值电压。这个三个材料都具有液晶相态,我们在考察室温蒸镀半导体器件薄膜的同时,考察了不同衬底温度制备薄膜,或在不同液晶相态温度下对半导体薄膜/器件进行退火,我们发现,在液晶温度下制备薄膜或在液晶相态温度下进行热退火,基于新液晶化合物C8-OPh-BTBT获得了类似单晶分子排列方式的半导体薄膜,迁移率从室温下的0.56 cm²V^-1s^-1提升到了8.25 cm²V^-1s^-1。同时,探讨了含直链烷氧基与带支链的烷氧基半导体材料对有机薄膜晶体管器件性能的影响。在前述的基础上,我们合成了含异辛烷氧基取代的BTBT衍生物C6C2-OPh-BTBT,并与前述获得的含正辛烷氧基取代的BTBT衍生物C8-OPh-BTBT进行对比,发现这两种材料有非常相近的电学性质与热学性质。但由于侧链的存在,分子与分子间的间隙加大,分子间作用力减弱,侧链的相互交错使得分子的排列非常无序,因此器件性能不太理想。这为以后的分子设计提供了一定的指导作用。第三章研究了呋喃取代半导体材料荧光性能及有机薄膜晶体管器件性能。文献已有报道2,7-二苯基[1]苯并噻吩[3,2-b][1]苯并噻吩（BTBT-DPh）具有良好的迁移率,但荧光性能不佳,我们拟用一个呋喃环替代其中的一个噻吩,发现含呋喃取代的衍生物2,7-二苯基[1]苯并噻吩[3,2-b][1]苯并呋喃（BTBF-DPh）具有非常强的荧光发射光谱,其溶液荧光量子产率达50.0%,可能是由于呋喃环的引入,减小了杂原子尺寸与杂原子间的距离,减弱了分子的芳香性,从而抑制了荧光淬灭的现象。另外,我们制备基于BTBF-DPh的OTFT器件迁移率达到0.181 cm²V^-1s^-1,这是由于分子的紧密排列增强了相邻分子间的作用力,促进了载流子在相邻分子间的传输。该研究为寻找到合适的发光晶体管有机半导体提供了设计思路。