能级调控和堆积结构的调节一直是有机半导体材料的设计与合成的核心内容。氰基作为一种常见的强吸电子取代基，将其引入到共轭分子中不仅能够有效降低分子的HOMO和LUMO能级，而且由于氰基所带来的分子间弱相互作用，能够对分子的堆积方式进行有效的调节。因此，本论文设计并合成了端基为氰基的齐聚噻吩、端基含氰基的二噻吩基吡咯并吡咯二酮二聚体以及丙二腈功能化的共轭聚合物，并对其光物理性质和半导体性质进行了研究。主要结果和创新点如下:　　1、合成了含氢端基和氰基端基的两个系列的齐聚噻吩Tn和Tn-2CN，系统研究了链长和端基对共轭齐聚物的光物理性质、凝聚态结构和半导体性质的影响。发现含4个和8个噻吩环的T4和T8在薄膜中主要采取end-on的堆积方式;而含12和20个噻吩环的T12、T12-2CN、T20和T20-2CN在薄膜中采取edge-on方式堆积，和相应的聚合物类似。引入氰基不仅使齐聚物的HOMO和LUMO能级降低，而且使分子薄膜中堆积结构发生了变化，含氰基端基的齐聚物在薄膜中堆积更为紧密。由T8-2CN制备的薄膜具有较大的晶区、较低的表面粗糙度和较少的晶区间缺陷，因而，迁移率最高，达到0.01 cm2V-1s-1。　　2、研究了烷基链和端基对二噻吩基吡咯并吡咯二酮二聚体的载流子传输性能的影响。发现2-乙基己基取代的二聚体载流子传输性质最好，迁移率可达0.05 cm2V-1s-1。端基对二聚体的能级有着显著的影响，引入醛基(CHO)、氰基(CN)和二氰基乙烯基可以分别将二聚体的LUMO能级从-3.49 eV降低到-3.70、-3.74和-3.97 eV。含CHO端基的二聚体表现为单极（空穴）传输特征，而含CN端基和二氰基乙烯基端基的二聚体则表现出了双极传输特征，且随着氰基数目的增加，器件性能由空穴主导的双极传输转化为电子主导的双极传输。含氰基端基的二聚体的空穴和电子迁移率分别为0.066和0.033 cm2V-1s-1;而含二氰基乙烯基端基的二聚体的空穴和电子迁移率分别为0.005和0.043 cm2V-1s-1。　　3、设计与合成了4，9-二氢-s-茚并[1，2-b∶5，6-b]二噻吩-4，9-二酮(IDDT)及其丙二腈衍生物两种刚性平面稠环单元，并分别与噻吩和乙烯撑单元共聚得到了四种共轭聚合物。紫外-可见-近红外吸收光谱和电化学循环伏安测试表明丙二腈取代的聚合物的LUMO能级可以降低到-4.30 eV以下。OTFTs器件研究表明含酮羰基的聚合物表现为p-型传输特征，最高迁移率可达0.08 cm2V-1s-1;丙二腈取代的聚合物则表现出了空气稳定的电子传输，迁移率在10-5～10-4 cm2V-1s-1量级。