本文關鍵詞：共軛聚合物的側鏈對有機場效應晶體管性能的影響

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【摘要】：有機場效應晶體管(OFET)具有成本低、質量輕、可溶液加工等特點近年來引起了人們的廣泛關注。最近幾年來,由于眾多科研工作者在分子的設計和器件的優(yōu)化方面的不斷努力,以有機共軛聚合物為半導體材料的有機場效應晶體管取得了突破性的進展,其場效應遷移率達到了10 cm2 V-1 s-1以上,已經達到了和無定形硅器件相媲美的程度。在分子設計方面,大部分的研究主要集中在設計新的聚合物共軛骨架。不過最近幾年有越來越多的科研工作者將目光轉移到分子側鏈的研究,這主要是由于側鏈能影響聚合物的分子堆積以及膜的形貌。本論文主要研究了側鏈對有機場效應晶體管性能的影響。(1)我們設計合成了兩個以吡咯并吡咯二酮(DPP)為骨架的窄帶隙聚合物PFDPP-BT和PDPP-BT,其中PFDPP-BT含有一條半氟鏈的側鏈。不含氟鏈聚合物PDPP-BT的合成被用來對比來研究氟鏈對薄膜形貌以及載流子遷移率的影響。兩個材料的紫外吸收和電化學性質相似,但基于這兩個材料的器件性能差別較大,含氟鏈材料PFDPP-BT空穴遷移率是不含氟鏈材料PDPP-BT的3倍。通過原子力顯微鏡(AFM)和X射線衍射(XRD)表征發(fā)現(xiàn)含有氟鏈的材料PFDPP-BT的薄膜有更好的形貌和結晶性,這也是導致其性能較好的原因。(2)為了進一步了解側鏈對共軛聚合物材料性能的影響,我們設計合成了三個含有芳香基團的異靛藍單體,通過與幾個常見的給體Stille交叉偶聯(lián)反應得到5個聚合物材料PDTII-DT、PDTII-TVT、PTII-DT、PDTII-TVT和PNDIII-TT。通過物理和化學方法研究了這幾種材料的性質,并將其應用在有機場效應晶體管中。5個聚合物的場效應性能都比較差,最高只有約0.15 cm2 V-1 s-1左右。
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN386;O631

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本文編號：1214830