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本论文设计合成了一系列N型有机半导体材料，并研究了这些材料的结构和性能，具体如下：1．合成了一系列含有9,9-二氰甲基芴类聚合物和二聚体，这些聚合物和二聚体的LUMO能级在-3.62~-3.75eV之间。薄膜紫外吸收表明这些聚合物和二聚体的带隙在1.84-2.02eV之间。这些材料在普通溶剂中具有较好的溶解性，适用于制作工艺简单的湿法加工。2．合成了一系列含有环芴二噻吩嵌段和苯并二噻吩嵌段的共聚物，通过TGA测试了这几个共聚物的热分解温度，P1-P7的初始分解温度分别为282℃，333℃，332℃，321℃，323℃，331℃和334℃，说明这几个共聚物均具有比较好的热稳定性。通过测试聚合物的溶液、薄膜的紫外吸收和荧光发射研究了其光物理性能。通过边带吸收，计算出聚合物P1-P7的光学带隙分别为2.08，1.65，1.36，2.03，2.10，1.86，1.81eV。3.合成了两个主链上含有苝酰亚胺和铂炔基的二聚体，通过噻吩数的变化对化合物的带隙进行调节，通过边带吸收计算出两个二聚体的光学带隙分别为1.47eV和1.38eV，说明随着噻吩个数的增加，化合物的带隙降低。两个化合物在普通溶剂中有良好的溶解性并具有良好的热稳定性。通过循环伏安法测试，测得化合物的HOMO能级和LUMO能级分别为-5.59eV，-5.40eV和-4.17eV，-4.18eV。基于溶液加工工艺对这两个小分子制备OFET器件，结果表明：这两个小分子具有双极性的性质，空穴迁移率分别为1.35×10-2和0.158cm2V-1s-1，电子迁移率分别为2.40×10-3和5.46×10-2cm2V-1s-1，结果首次证明了这类化合物可以作为单组份双极性材料应用于有机场效应晶体管中。