功能化比提奥胺基n型聚合物半导体:合成,结构与特性相关性和热电性能
Kui Feng1, Han Guo1, Junwei Wang1
1Department of Materials Science and Engineering, Southern University of Science and Technology (SUSTech), No. 1088, Xueyuan Road, Shenzhen, Guangdong 518055, China.
Journal of the American Chemical Society
|January 15, 2021
概括
将蓝色功能引入比西奥胺 (BTI) 衍生物,可以产生新型n型聚合物. 这些聚合物表现出深层最低的无占用分子轨道 (LUMO) 能量水平,提高有机薄膜晶体管 (OTFT) 的稳定性和有机热电器 (OTEs) 的效率.
科学领域:
- 有机电子产品
- 材料科学
- 聚合物化学
背景情况:
- 在稳定的有机薄膜晶体管 (OTFT) 和高效的有机热电器 (OTE) 中,具有低水平最低的无占用分子轨道 (LUMO) 能量水平的n型聚合物至关重要.
- 比提奥芬胺 (BTI) 衍生物是有前途的受体单元,但它们富含电子的性质导致LUMO升高,限制了设备的性能和稳定性.
- 需要强大的电子吸收组来降低基于BTI的聚合物中的LUMO水平.
研究的目的:
- 为增强的有机电子设备开发具有抑制LUMO能量水平的新型聚合物.
- 调查蓝色功能化对BTI衍生物的影响,以改善聚合物特性.
- 合成和描述新的受体构件及其相应的聚合物.
主要方法:
- 新型功能化比西奥芬胺 (CNI,CNTI,CNDTI) 接受器组件的合成.
- 使用这些新构件开发接受器-接受器类型的同聚合物和共聚合物.
- 聚合物的电子特性,包括LUMO水平,OTFT中的稳定性和OTE中的效.
主要成果:
- 与BTI相比,成功合成了新的CNI,CNTI和CNDTI构建块.
- 开发的聚合物显示显著抑制的LUMO水平,范围从-3.64到-4.11 eV.
- 在溶液处理的分子n-化聚合物中,达到高电导率 (高达23.3 S cm−1) 和功率系数 (∼10 μW m−2 K−2).
结论:
- BTI的蓝色功能化是设计具有深层LUMO的n型聚合物的高效策略.
- 新型CNI,CNTI和CNDTI构件为高性能n型有机电子材料提供了多功能平台.
- 这项工作显示了OTFT稳定性和OTE兴奋剂效率的显著改善,为先进的有机电子铺平了道路.
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