本文主要研究内容
作者单震（2019）在《基于不同组合方式二硒吩的有机半导体材料的合成及其场效应性能研究》一文中研究指出：硒吩衍生物由于分子间容易产生Se···Se相互作用而使固态下分子排列更加紧密有序,分子间电荷转移增强,有助于载流子的传输,并逐渐应用于有机光电材料领域。本论文以硒吩为起始原料,通过改变硒吩单元组合方式以及封端基团中烷基构型,设计合成了六种硒吩基有机半导体材料。通过真空沉积法和溶液法加工其薄膜,构筑底栅顶接触式有机场效应晶体管器件并表征其性能,以探究其结构与性能之间的关系。具体研究内容如下:1)六种硒吩基有机半导体材料的合成:以硒吩为起始原料,通过醛基化、金属催化碳氢活化、McMurry反应、溴代、TMS基团保护、溴迁移碘代、Sonogashira Coupling及硒粉关环等反应合成了三种不同组合方式的二硒吩双醛基化衍生物,即:E-5,5’-（乙烯-1,2-叉基）二（硒吩-2-甲醛）,2,2’-二硒吩-5,5’-二甲醛和硒吩[3,2-b]并硒吩-2,5-二甲醛。醛基化产物经Wittig反应合成了六种基于不同组合方式二硒吩的有机半导体材料,即:1,2-二（5-（4-辛基苯乙烯基）-硒吩）-2-乙烯（1,总产率:41.8%）,5,5’-二（4-辛基苯乙烯基）-2,2’-二硒吩（2,总产率:39.7%）,2,5-二（4-辛基苯乙烯基）-硒吩[3,2-b]并硒吩（3,总产率:23.0%）,1,2-二（5-（4-（2-乙基己基）-苯乙烯基）-硒吩）-2-乙烯（4,总产率:24.3%）,5,5’-二（4-（2-乙基己基）-苯乙烯基）-2,2’-二硒吩（5,总产率:30.5%）,2,5-二（4-（2-乙基己基）-苯乙烯基）-硒吩[3,2-b]并硒吩（6,总产率:20.2%）。相应中间体及目标化合物均得到了相应的结构表征。2)六种硒吩基有机半导体材料的光物理特性、电化学行为及热稳定性研究:化合物桥接方式从双键到单键再到稠合,其最大吸收发生蓝移;根据溶液状态下起始吸收波长计算化合物的光学带隙Eg:2.40 eV（1,4）,2.46 eV（2,5）,2.67 eV（3,6）,结果显示六种化合物具有较窄的光学带隙;化合物循环伏安行为研究表明,其HOMO能级分别为:-5.29,-5.51,-5.49,-5.14,-5.21和-5.12 eV。六种化合物有较好的热稳定性,热分解温度均在330 oC以上。3)真空沉积法化合物1,2,3的薄膜的制备及场效应晶体管性能研究:在SiO2/Si、OTS-SiO2/Si基底及不同基底温度下通过真空沉积法制备三种化合物的薄膜,AFM和XRD表征结果显示三种化合物均具有较好的结晶性,基底进行OTS修饰后,有利于薄膜的生长,提高薄膜的结晶性;化合物3在OTS修饰的基底上呈现出较强的π-π堆积模式,表现出较好的半导体材料性能。底栅顶接触构型的有机场效应晶体管器件表征结果显示:化合物1在基底温度为60oC,OTS-SiO2/Si基底上,迁移率高达0.02 cm2V-11 s-1;化合物2在基底温度为60oC,OTS-SiO2/Si基底上,迁移率高达0.11 cm2V-11 s-1;化合物3在基底温度为25oC,OTS-SiO2/Si基底上,迁移率高达0.38 cm2V-11 s-1。两个硒吩环稠合在一起与双键桥接,单键桥接的化合物相比表现出了更好的半导体性能。4)溶液法化合物1-6的薄膜的制备及场效应晶体管性能研究:薄膜光学显微形貌图和XRD表征结果发现1-6均具有较好的结晶性,但易聚集,难以形成连续薄膜。场效应晶体管器件表征结果显示:化合物1,2,3在OTS-SiO2/Si基底上表现出较好的性能,其迁移率分别为3.86×10-3,8.49×10-3和0.047 cm2V-11 s-1;化合物4和6在SiO2/Si基底上表现出较好的性能,其迁移率为4.53×10-3和8.4×10-44 cm2V-1s-1;而化合物5样品聚集严重,薄膜与基底之间有较大的接触电阻,未检测到晶体管性能。
Abstract
xi fen yan sheng wu you yu fen zi jian rong yi chan sheng Se···Sexiang hu zuo yong er shi gu tai xia fen zi pai lie geng jia jin mi you xu ,fen zi jian dian he zhuai yi zeng jiang ,you zhu yu zai liu zi de chuan shu ,bing zhu jian ying yong yu you ji guang dian cai liao ling yu 。ben lun wen yi xi fen wei qi shi yuan liao ,tong guo gai bian xi fen chan yuan zu ge fang shi yi ji feng duan ji tuan zhong wan ji gou xing ,she ji ge cheng le liu chong xi fen ji you ji ban dao ti cai liao 。tong guo zhen kong chen ji fa he rong ye fa jia gong ji bao mo ,gou zhu de shan ding jie chu shi you ji chang xiao ying jing ti guan qi jian bing biao zheng ji xing neng ,yi tan jiu ji jie gou yu xing neng zhi jian de guan ji 。ju ti yan jiu nei rong ru xia :1)liu chong xi fen ji you ji ban dao ti cai liao de ge cheng :yi xi fen wei qi shi yuan liao ,tong guo quan ji hua 、jin shu cui hua tan qing huo hua 、McMurryfan ying 、xiu dai 、TMSji tuan bao hu 、xiu qian yi dian dai 、Sonogashira Couplingji xi fen guan huan deng fan ying ge cheng le san chong bu tong zu ge fang shi de er xi fen shuang quan ji hua yan sheng wu ,ji :E-5,5’-（yi xi -1,2-cha ji ）er （xi fen -2-jia quan ）,2,2’-er xi fen -5,5’-er jia quan he xi fen [3,2-b]bing xi fen -2,5-er jia quan 。quan ji hua chan wu jing Wittigfan ying ge cheng le liu chong ji yu bu tong zu ge fang shi er xi fen de you ji ban dao ti cai liao ,ji :1,2-er （5-（4-xin ji ben yi xi ji ）-xi fen ）-2-yi xi （1,zong chan lv :41.8%）,5,5’-er （4-xin ji ben yi xi ji ）-2,2’-er xi fen （2,zong chan lv :39.7%）,2,5-er （4-xin ji ben yi xi ji ）-xi fen [3,2-b]bing xi fen （3,zong chan lv :23.0%）,1,2-er （5-（4-（2-yi ji ji ji ）-ben yi xi ji ）-xi fen ）-2-yi xi （4,zong chan lv :24.3%）,5,5’-er （4-（2-yi ji ji ji ）-ben yi xi ji ）-2,2’-er xi fen （5,zong chan lv :30.5%）,2,5-er （4-（2-yi ji ji ji ）-ben yi xi ji ）-xi fen [3,2-b]bing xi fen （6,zong chan lv :20.2%）。xiang ying zhong jian ti ji mu biao hua ge wu jun de dao le xiang ying de jie gou biao zheng 。2)liu chong xi fen ji you ji ban dao ti cai liao de guang wu li te xing 、dian hua xue hang wei ji re wen ding xing yan jiu :hua ge wu qiao jie fang shi cong shuang jian dao chan jian zai dao chou ge ,ji zui da xi shou fa sheng lan yi ;gen ju rong ye zhuang tai xia qi shi xi shou bo chang ji suan hua ge wu de guang xue dai xi Eg:2.40 eV（1,4）,2.46 eV（2,5）,2.67 eV（3,6）,jie guo xian shi liu chong hua ge wu ju you jiao zhai de guang xue dai xi ;hua ge wu xun huan fu an hang wei yan jiu biao ming ,ji HOMOneng ji fen bie wei :-5.29,-5.51,-5.49,-5.14,-5.21he -5.12 eV。liu chong hua ge wu you jiao hao de re wen ding xing ,re fen jie wen du jun zai 330 oCyi shang 。3)zhen kong chen ji fa hua ge wu 1,2,3de bao mo de zhi bei ji chang xiao ying jing ti guan xing neng yan jiu :zai SiO2/Si、OTS-SiO2/Siji de ji bu tong ji de wen du xia tong guo zhen kong chen ji fa zhi bei san chong hua ge wu de bao mo ,AFMhe XRDbiao zheng jie guo xian shi san chong hua ge wu jun ju you jiao hao de jie jing xing ,ji de jin hang OTSxiu shi hou ,you li yu bao mo de sheng chang ,di gao bao mo de jie jing xing ;hua ge wu 3zai OTSxiu shi de ji de shang cheng xian chu jiao jiang de π-πdui ji mo shi ,biao xian chu jiao hao de ban dao ti cai liao xing neng 。de shan ding jie chu gou xing de you ji chang xiao ying jing ti guan qi jian biao zheng jie guo xian shi :hua ge wu 1zai ji de wen du wei 60oC,OTS-SiO2/Siji de shang ,qian yi lv gao da 0.02 cm2V-11 s-1;hua ge wu 2zai ji de wen du wei 60oC,OTS-SiO2/Siji de shang ,qian yi lv gao da 0.11 cm2V-11 s-1;hua ge wu 3zai ji de wen du wei 25oC,OTS-SiO2/Siji de shang ,qian yi lv gao da 0.38 cm2V-11 s-1。liang ge xi fen huan chou ge zai yi qi yu shuang jian qiao jie ,chan jian qiao jie de hua ge wu xiang bi biao xian chu le geng hao de ban dao ti xing neng 。4)rong ye fa hua ge wu 1-6de bao mo de zhi bei ji chang xiao ying jing ti guan xing neng yan jiu :bao mo guang xue xian wei xing mao tu he XRDbiao zheng jie guo fa xian 1-6jun ju you jiao hao de jie jing xing ,dan yi ju ji ,nan yi xing cheng lian xu bao mo 。chang xiao ying jing ti guan qi jian biao zheng jie guo xian shi :hua ge wu 1,2,3zai OTS-SiO2/Siji de shang biao xian chu jiao hao de xing neng ,ji qian yi lv fen bie wei 3.86×10-3,8.49×10-3he 0.047 cm2V-11 s-1;hua ge wu 4he 6zai SiO2/Siji de shang biao xian chu jiao hao de xing neng ,ji qian yi lv wei 4.53×10-3he 8.4×10-44 cm2V-1s-1;er hua ge wu 5yang pin ju ji yan chong ,bao mo yu ji de zhi jian you jiao da de jie chu dian zu ,wei jian ce dao jing ti guan xing neng 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自河南大学的单震，发表于刊物河南大学2019-09-20论文，是一篇关于二硒吩论文,有机半导体材料论文,合成论文,有机场效应晶体管论文,河南大学2019-09-20论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自河南大学2019-09-20论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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