有機高分子半導(dǎo)體材料相比于傳統(tǒng)無機半導(dǎo)體材料最大的優(yōu)勢就是具有一定的天然柔韌性,然而這種天然的柔韌性很難滿足作為柔性電子器件有源層的需要。目前的報道中提出了很多可以極大的提高聚合物柔韌性的改性策略,但是這些方法難以同時滿足有源層的高載流子遷移率和良好機械柔韌性的要求。所以,實現(xiàn)聚合物半導(dǎo)體的良好電性能和延展性一直是具有挑戰(zhàn)性的。本文中采用化學(xué)修飾和不同溶劑加工的方法,成功使聚合物半導(dǎo)體的機械性能和電學(xué)性能同時得到了提升。具體內(nèi)容如下:（1）研究了一系列基于異靛藍及其衍生物的共軛聚合物,分別對聚合物主鏈和側(cè)鏈結(jié)構(gòu)進行改變,以便更好地理解聚合物結(jié)構(gòu)對其電學(xué)和機械性能的影響。結(jié)果表明,在供體上引入烷基側(cè)鏈可以顯著增強異靛藍基聚合物的機械性能,然而,由于烷基側(cè)鏈導(dǎo)致空間位阻的增加,使薄膜的電學(xué)性能大大降低。對于苯并二呋喃二酮（BIBDF）基聚合物（PBIBDF-BT）,將強吸電子單元BIBDF插入異靛藍單元中,顯著提高了電學(xué)性質(zhì),并且薄膜機械性能不會降低,PBIBDF-BT薄膜的裂紋起始應(yīng)變?yōu)?0%。此外,PBIBDF-BT薄膜表現(xiàn)出雙極傳輸特性,在100%拉伸應(yīng)變下電子和空穴遷移率均大于0.... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

長度尺度和微觀結(jié)構(gòu)對機械能的存儲與耗散[53]

圖 1.1 長度尺度和微觀結(jié)構(gòu)對機械能的存儲與耗散[53]。Fig 1.1 Length scales and framework governing for storage or dissipation of mechanicalenergy[53].1.2.1 分子量分子量是用來提高商用聚合物機械性能的重要參數(shù)[55, 56]。分子量通過改變分子之間的纏結(jié)密度從而影響材料的機械性能，分子量增加其機械耐受性也會提高。關(guān)于分子量對聚-3 己基噻吩（P3HT）機械性能影響的研究最為透徹，通過對塊狀樣品進行的拉力測試和在水面上進行偽自支撐薄膜拉伸測試的結(jié)果（圖1.2）可以看出隨著 P3HT 分子量的增加，其斷裂伸長率也顯著提高。

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文域規(guī)則合成（rr-P3ATs），其中單體都以相同的頭對尾的方式連接，使得所有側(cè)鏈指向同一方向[57]。極大地提高了 rr-P3ATs 的遷移率和光電轉(zhuǎn)化效率。最近發(fā)表了一項研究表明（圖 1.3），隨著 P3HT 的區(qū)域規(guī)整性從 64%變?yōu)?98%其結(jié)晶度從0%到 48.4%的單調(diào)增加，空穴遷移率從 4.84 10-8cm2V-1s-1至 1.81 10-1cm2V-1s-1，但是其斷裂伸長率從 5.3%降低至 0.6%，并且其彈性模量從 13MPa 增加至 287MPa[58]。規(guī)整度較高的 P3HT 薄膜結(jié)晶性也隨之提高，結(jié)晶性的提升使薄膜變的更為脆性。


本文編號：3076532