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合成和开发新型的有机半导体材料是制备高性能有机场效应晶体管器件(OFET)的关键问题。有机半导体材料自身的结构和性质决定了载流子传输的快慢以及器件的热/化学稳定性，从而决定了OFET的性能。本文的工作主要集中在新型二氧杂蒽嵌蒽类(PXX)有机半导体材料的设计、合成及其薄膜晶体管(OTFT)的性能研究上。整个论文包括以下几方面内容:
1.合成了两种可以溶液化的二氧杂蒽嵌葸衍生物PhHex-PXX、NapOtc-PXX和含PXX单元的齐聚物P2、聚合物P3。发展了一条可以明显改善PXX类材料溶解性的合成路线。获得了一批可以实现溶液法加工的有机半导体材料。首次，通过Ink-jet打印制备PhHex-PXX晶体管，迁移率达到1×10-4cm2V-1S-1。
2.对PhHex-PXX和NapOtc-PXX的材料性质进行了光谱、电化学、热学分析和晶体结构方面的研究，材料的能带结构基本与PXX类似。两种材料均具有良好的光热稳定性，晶体结构表明PhHex-PXX具有高度有序的π-π紧密堆积。利用真空蒸镀法制备了小分子PhHex-PXX的OTFTs器件，其OTis器件显示出优异的OFET性能和空气稳定性，经过自组装OTS修饰层的器件空穴迁移率高达0.185cm2V-1S-1，开关比为1.22×105。
3.通过介电层表面修饰的工作研究表明，绝缘层的表面性质对器件的性能具有重要影响。经PVP-HDA修饰SiO2之后，底栅顶接触的器件阈值电压降低到6.4V，底栅底接触的器件阈值电压降低到1.4V。表明要获得高性能的薄膜晶体管性能，须对绝缘层进行预处理，来改善有源层与绝缘层的接触质量。