本文關(guān)鍵詞：有機(jī)超薄膜的提拉生長及其應(yīng)用

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【摘要】：隨著有機(jī)電子學(xué)的快速發(fā)展,有機(jī)半導(dǎo)體器件逐漸在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域表現(xiàn)出出眾的性能,而有機(jī)半導(dǎo)體薄膜作為有機(jī)半導(dǎo)體器件的核心部件,自然也得到了廣泛的關(guān)注。隨著商業(yè)需求的提高,有機(jī)半導(dǎo)體器件對有機(jī)半導(dǎo)體薄膜活性層的性能提出了更高的要求,然而有機(jī)半導(dǎo)體材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)與有機(jī)半導(dǎo)體薄膜性質(zhì)之間的對應(yīng)關(guān)系目前仍不清楚。因此,如何根據(jù)需求設(shè)計(jì)并合成具有特定功能的有機(jī)半導(dǎo)體材料,如何制備出高質(zhì)量可控的有機(jī)半導(dǎo)體薄膜構(gòu)建高性能的有機(jī)光電器件,以及探索出有機(jī)半導(dǎo)體薄膜的形態(tài)與結(jié)構(gòu)和器件性能之間的對應(yīng)關(guān)系依舊是目前有機(jī)電子學(xué)的主要問題�；谝陨想y題,我們以苯并噻吩類分子DTBDT-Cn為研究對象,以浸漬提拉法為研究手段,針對分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與合成,DTBDT-Cn系列薄膜的制備、表征與分析以及DTBDT-Cn系列薄膜的應(yīng)用,做了以下三方面的研究：1、我們設(shè)計(jì)了一系列具有不同烷基鏈鏈長的有機(jī)半導(dǎo)體小分子DTBDT-Cn(n=4,6,9,12),針對其特定的分子結(jié)構(gòu)確定出可行的合成方案,并對其進(jìn)行了必要的提純處理和氫的核磁、質(zhì)譜等表征分析。核磁、質(zhì)譜等數(shù)據(jù)表明,我們合成出高純度的既定目標(biāo)分子DTBDT-Cn (n=4,6,9,12)。2、我們采用浸漬提拉法制備出DTBDT-Cn系列薄膜,應(yīng)用多種檢測手段對其薄膜性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的表征,探討了鏈長、提拉速率等因素對薄膜的形態(tài)和結(jié)構(gòu)以及薄膜晶體管性能的影響,并總結(jié)出烷基鏈鏈長在浸漬提拉過程中對分子自組織能力的影響。我們發(fā)現(xiàn)：鏈長會直接影響到DTBDT-Cn系列薄膜的形態(tài),尤其是膜厚和薄膜取向方面,影響DTBDT-Cn系列薄膜中分子堆積的結(jié)構(gòu),其中側(cè)鏈為己基的DTBDT-C6分子在快速提拉的過程中最能發(fā)揮分子的自組織能力,形成厚度可控、具有明顯取向、高結(jié)晶性的高質(zhì)量薄膜。在制備出的相應(yīng)的頂接觸構(gòu)型薄膜晶體管中,DTBDT-C6晶體管在同系列中擁有最高的遷移率02 cm2/V·s,并同時(shí)具有最低的閾值電壓和最高的電流開關(guān)比。3、我們利用提拉生長的高取向、大尺寸的DTBDT-Cn多晶薄膜為分子模板層修飾基底,來誘導(dǎo)不易生長的有機(jī)半導(dǎo)體小分子紅熒烯結(jié)晶生長。通過蒸鍍參數(shù)調(diào)控、退火處理、DTBDT-Cn系列薄膜的制備調(diào)控等手段,生長出紅熒烯的薄膜形態(tài),開發(fā)出DTBDT-Cn分子模板層的應(yīng)用,并解釋了其對紅熒烯誘導(dǎo)成膜的內(nèi)在驅(qū)動力。
【關(guān)鍵詞】：烷基鏈鏈長 浸漬提拉法 有機(jī)超薄膜 有機(jī)薄膜晶體管 晶態(tài)薄膜模板層
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.2;O649.5
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 序言11-28
• 1.1 有機(jī)半導(dǎo)體器件的簡介11-12
• 1.2 有機(jī)半導(dǎo)體材料的分子設(shè)計(jì)和薄膜制備12-21
• 1.2.1 分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略簡述12-15
• 1.2.2 浸漬提拉法15-18
• 1.2.3 真空沉積法18-21
• 1.3 有機(jī)半導(dǎo)體薄膜在有機(jī)電子學(xué)中的應(yīng)用21-27
• 1.3.1 有機(jī)發(fā)光二極管21-23
• 1.3.2 有機(jī)薄膜晶體管23-25
• 1.3.3 有機(jī)太陽能電池25-26
• 1.3.4 有機(jī)薄膜傳感器26-27
• 1.4 課題的研究意義和內(nèi)容27-28
• 第二章 不同烷基鏈鏈長的DTBDT-Cn分子合成28-40
• 2.1 引言28-29
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分29-33
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器29
• 2.2.2 前驅(qū)體一：5-烷基-2-三甲基錫噻吩的合成29-30
• 2.2.3 前驅(qū)體二:1,4-二溴-2,5-二甲硫�；降暮铣�30-32
• 2.2.4 目標(biāo)產(chǎn)物：不同烷基鏈鏈長的DTBDT-Cn分子的合成32-33
• 2.3 結(jié)果與討論33-39
• 2.3.1 中間體和目標(biāo)產(chǎn)物的核磁和質(zhì)譜表征分析33-38
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)38-39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 第三章 正構(gòu)烷基鏈鏈長對有機(jī)提拉超薄膜形態(tài)和結(jié)構(gòu)的影響40-56
• 3.1 引言40-41
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分41-43
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器41
• 3.2.2 DTBDT-Cn系列溶液的配制41-42
• 3.2.3 DTBDT-Cn系列提拉膜的制備42
• 3.2.4 DTBDT-Cn系列薄膜晶體管的制備42-43
• 3.3 結(jié)果與討論43-55
• 3.3.1 提拉膜影響因素的研究43-45
• 3.3.2 DTBDT-Cn系類提拉膜的形態(tài)學(xué)研究45-49
• 3.3.3 烷基鏈鏈長對DTBDT-Cn薄膜形態(tài)的影響49
• 3.3.4 DTBDT-Cn系類提拉膜的晶體學(xué)研究49-52
• 3.3.5 烷基鏈鏈長對DTBDT-Cn薄膜堆積的影響52-53
• 3.3.6 DTBDT-Cn系類薄膜晶體管的性能研究和烷基鏈鏈長的影響53-55
• 3.4 本章小結(jié)55-56
• 第四章 DTBDT-Cn提拉膜的分子模板層應(yīng)用56-68
• 4.1 引言56-57
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分57-58
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器57
• 4.2.2 基底的清理處理57-58
• 4.2.3 紅熒烯分子的升華提純處理58
• 4.2.4 紅熒烯/DTBDT-Cn薄膜的制備58
• 4.3 結(jié)果與討論58-66
• 4.3.1 蒸鍍調(diào)控對紅熒烯/DTBDT-Cn薄膜形成的影響58-62
• 4.3.2 退火處理對紅熒烯/DTBDT-Cn薄膜形成的影響62-63
• 4.3.3 DTBDT-Cn分子模板層對紅熒烯/DTBDT-Cn薄膜形成影響63-65
• 4.3.4 DTBDT-Cn分子模板層對紅熒烯/DTBDT-Cn薄膜的誘導(dǎo)作用65-66
• 4.4 本章小結(jié)66-68
• 第五章 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-81
• 攻讀學(xué)位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文81-82
• 致謝82-83

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