摘要: 四硫富瓦烯(TTF)被广泛地应用于有机导体和超导体领域的研究,其独特的性质使得它近年来在超分子化学及材料化学领域的研究中也发挥了重要的作用,而今它已经成为最被广泛研究的有机小分子之一。另一方面,萘四酰二亚胺(NDI)分子在有机半导体材料领域受到... 展开 四硫富瓦烯(TTF)被广泛地应用于有机导体和超导体领域的研究,其独特的性质使得它近年来在超分子化学及材料化学领域的研究中也发挥了重要的作用,而今它已经成为最被广泛研究的有机小分子之一。另一方面,萘四酰二亚胺(NDI)分子在有机半导体材料领域受到广泛的关注。本文设计合成了一系列含有TTF和NDI基团的给体(D)-受体(A)分子,并研究了它们的性质和潜在应用。主要结果总结如下: 1.设计并合成了以六甘醇连接的含有TTF和NDI单元的D-A分子,研究发现Sc3+和Pb2+能够诱导从TTF到NDI的分子内电子转移过程。通过对电化学和参比化合物的研究表明,金属离子与NDI及六甘醇的协同络合作用稳定了NDI和TTF之间的电子转移状态,从而促进了分子内电子转移过程。通过对金属离子的竞争性络合,我们能抑制上述电子转移反应。与此同时,我们还观察到了用-CH2CH2-相连接的NDI和TTF单元的环蕃分子加入Sc3+离子之后的电子转移现象。 2.设计并合成了一系列含有NDI和TTF单元的D-A分子,并用甩膜的方法制备了其下电极场效应器件,研究了相应的场效应性能。部分含有2-(1,3-dithiol-2-ylidene)malonitrile化合物的器件在空气中展现出了较为稳定的双极性FET性能,最高的空穴和电子迁移率分别达到了0.03and0.003cm2V-1s-1;含有两个。TTF单元的化合物的器件展现出了良好的p-型性能,最高空穴迁移率达到0.31cm2V-1s-1,开关比达到104。通过对化合物薄膜的XRD和AFM的研究,我们讨论了退火过程分子堆积的改变对载流子传输的影响。 3.设计并合成了两个多硫杂环取代的NDI衍生物,用甩膜得方法制备了其下电极OFETs器件。研究表明两个分子的LUMO能级较未衍生的NDI更低,展现出了稳定的n-型场效应性能,通过在空气中进行快速的退火过程,两个化合物的器件最高分别能达到0.05cm2V-1s-1和0.04cm2V-1s-1的电子迁移率,开关比都能够达到104。 收起