基于含噻吩芳香稠环单元的有机半导体材料的设计、合成与表征

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jf_long
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
共轭齐聚物因其结构明确、易于纯化和可溶液加工等优点而成为理想的半导体材料,但共轭齐聚物的迁移率还不高。含噻吩芳香稠环化合物具有刚性平面共轭结构,而给体-受体(D-A)型共轭分子具有强分子间相互作用和能级易调控的特点。因此,本论文将两类共轭分子的优点结合起来,以异靛蓝(ⅡD)和吡咯并吡咯二酮(DPP)为受体单元,设计并合成了基于含噻吩芳香稠环单元的D-A-D和A-D-A型两类共轭齐聚物,研究了分子结构、聚集态结构与载流子传输性能的关系。主要结果和创新点如下:  1、发展了带有致溶基团的含噻吩芳香稠环分子的合成方法。发现采用有机碱DBU催化下的1,3-二烯-5-己炔关环反应,在微波辅助下(NMP,250℃,300 W mv),可以较高产率地合成烷基取代的含噻吩芳香稠环分子,并合成了含8个和13个芳香环的可溶性芳香稠环化合物T2B6和T4B9,二者均具有平面刚性结构,其HOMO能级分别为-5.45 eV和-5.25 eV,具有良好的空气稳定性和光稳定性。通过溶剂缓慢挥发扩散的方法,在硅片上制备了2-辛基十二烷基支化链取代的T4B9c的单晶,其单晶OFET器件的迁移率为7.9×10-3 cm2V-1s-1。  2、以4(2-乙基己基)蒽并[1,2-b]噻吩并[2,3-d]噻吩为稠环给体单元合成了两种D-A-D型齐聚物2ATT-ⅡD和2ATT-DPP。发现烷基链长度和烷基链支化位点对2ATT-ⅡD类齐聚物的聚集态结构和OTFT器件性能有显著影响,而烷基链结构对2ATT-DPP类齐聚物的性能影响较小。当ⅡD上烷基链的支化位点位于2位时,随着烷基链由2-辛基十二烷基(C8C10)缩短到2-丁基辛基(C4C6),齐聚物的薄膜有序程度以及OTFT器件的迁移率大幅提高,其中,含2-丁基辛基的齐聚物2ATT-ⅡD-C4C6能够形成高度有序的薄膜,其OTFT器件的迁移率达到0.72cm2V-1s-1。  3、合成了环数为4、5和6的含噻吩芳香稠环单元,并以其为给体单元、以DPP和ⅡD为受体单元合成了系列A-D-A型齐聚物。以ⅡD为受体的A-D-A型齐聚物平面性差,薄膜有序度低,表现出较差的空穴传输性能;而随给体稠环环数增加,基于DPP的A-D-A型齐聚物的分子间相互作用增强,薄膜有序性提高,OTFT器件性能明显提高,其中以六元稠环单元为给体的DPP-NDTT-DPP的OTFT性能最好,迁移率达到0.46 cm2V-1s-1。
其他文献
该论文分为二部分:(1)两性高分子稳定的纳米金属族的制备、催化性能及其表征;(2)金属络合物对高分子稳定剂的纳米铂金属簇催化氢化肉桂醛的修饰作用.
高分子链在流场诱导下穿过比自身尺寸还小的纳米孔洞的现象被称为高分子链过孔。因为对高分子链过孔现象进行深入地研究可为高分子链的分离与提纯,以及很多生物与化学现象的理
有要光致变色现象的研究已有近一个世纪,但只是近十年来才在理论和应用研究方面获得重大突破.近年来,有机光致变色迅速发展导致了一门新兴学科--光致变色学的形成,它涉及致变
作者在对大叶海桐树皮化学成分的研究中,共分得十一个化合物(包括两个三萜皂苷元):三十一烷(P-1),二十八碳烷酸(P-2),蜡酸(P-3),硬脂酸(P-4),豆甾醇(P-5),α-菠甾醇(P-6)β-
由于高分子链节之间由化学键相连接,合成高分子往往具有不同的链拓扑结构。这种拓扑结构的差异使高分子可以呈现出不同的物理和化学性质,因而,高分子的拓扑问题已经成为近几十年
期刊
他给占据人类五分之一的人民奠基了伟大的事,他去了…… 彭真,20世纪中国革命灿烂的星河里,一颗闪亮而又不该抹去神秘色彩的巨星。 他是党和国家领导人中少有的从白区走出来
蛋白质的精确初级结构(包括区域及立体规整结构,精确氨基酸序列)对蛋白质的高级结构及生物活性有着重要的影响,赋予了蛋白质独特的性能,如生物催化、分子识别、信息分子编码等。人
该文就当今社会的三大公害之一噪音加以了简述,并回顾了噪音防治的途径与方法,阐明了高分子材料在噪音防治中的举足轻重的地位,而且就高分子阻尼材料的机理加以了说明.详细介