含TTF单元的小分子有机场效应晶体管材料的合成及其性能研究

摘要

有机场效应晶体管(organic field effect transistors，OFETs)是有机电子器件中的一个重要组成部分。由于其成本低廉、易于大面积制备、机械柔韧性好、性能好等特点引起了人们极大的兴趣。OFETs的应用有整合电路、显示器、射频识别卡(RFID)、有机传感器、有机存储器等。近来，在有机半导体和操作技术上的发展已经使得有机场效应晶体管的性质有了很大的提升，其迁移率已经超过了1.0 cm2 V-1 s-1。TTF及其衍生物，在有机电荷转移材料或者有机自由基盐中作为电子给体，在有机导体、超导体领域被广泛的研究。另一方面TTF衍生物也有一些很好的性质可以应用在有机场效应晶体管材料中。
　　本研究主要内容包括：⑴设计合成了一类具有吸电子端基侧链的苯并双TTF单元小分子化合物1-3，化合物1单晶结构表明呈现出很好的平面结构，引入具有吸电子性质的烷氧羰基烷基链，这样的策略对于热稳定性、堆积结构都起到了很大的作用。相比其类似物，用氧化电位计算了其HOMO能级大约有0.2 eV的提高，其迁移率最高达到了0.057 cm2/vs。⑵设计合成了以哒嗪并TTF为基本骨架的T型有机共轭体，在其哒嗪的两端引入苯环的基础上增加了具有不同能力给电子、吸电子能力的二硫富瓦烯结构的小分子7a-7c，分子的HOMO/LUMO轨道能级分别在-4.88~-5.04eV和-3.74~-3.9eV是比较适合于有机场效应晶体管的研究，但遗憾的是在其器件测试方面表现出很差的性能。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 有机场效应管(OFETs)简介

1.2.1真空沉积有机场效应晶体管

1.2.2 可溶液加工的有机场效应晶体管

1.2.3 单晶有机场效应晶体管

1.3 四硫富瓦烯及其衍生物在OFETs方面的应用和研究进展

1.3.1单晶TTF在OFETs方面的应用

1.3.2 TTF衍生物在OFETs方面的应用

1.4论文设计思想和研究内容

第二章 苯并双TTF单元的小分子OFET材料的合成及其性质研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验试剂、仪器条件和方法

2.2.2 苯并双TTF单元的小分子的合成

2.3 实验结果和讨论

2.3.1目标化合物的结构和表征

2.3.2 紫外吸收和电化学行为研究

2.3.3 给电子性质研究

2.3.4 热化学性质研究

2.3.5 有机场效应晶体管（OFET）性质研究

2.3.6 薄膜XRD以及AFM研究

2.4 本章小结

第三章 哒嗪并TTF衍生物小分子的合成及其性质研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验试剂、仪器条件和方法

3.2.2 哒嗪并TTF衍生物小分子的合成

3.3 实验结果和讨论

3.3.1 紫外吸收和电化学行为研究

3.3.2 热化学性质研究

3.4 本章小结

第四章 结论

参考文献

致谢

附录 化合物图谱