基于disenophene-dithioalkylthiophene的状小分子用于两极有机场效应晶体管
Arulmozhi Velusamy1, Yen-Yu Chen2, Meng-Hao Lin2
1Department of Chemistry and Research Center of New Generation Light Driven Photovoltaic Modules, National Central University, Taoyuan, 32001, Taiwan.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|December 14, 2023
概括
为有机场效应晶体管 (OFET) 开发了新型状有机半导体 (DSpDSTQ). 最短链的DSpDSTQ-6表现出极好的双极运输,展示了高电子和孔移动性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- 开发高性能有机半导体对于推进有机场效应晶体管 (OFET) 的发展至关重要.
- 可溶液加工的材料对于具有成本效益和大规模的设备制造是可取的.
- 定制分子结构是优化电荷传输特性的关键.
研究的目的:
- 为了合成和描述基于disenophene-dithioalkylthiophene (DSpDST) 核心的新型状有机半导体.
- 研究侧链长度对这些材料物理,电化学和电气性能的影响.
- 评估它们在有机场效应晶体管 (OFET) 中的性能,并了解结构-属性关系.
主要方法:
- 合成基于DSpDST的小分子,其侧链长度不同.
- 光学,电化学和电气性能的表征.
- 在OFET设备的制造和测试.
- 密度函数理论 (DFT) 计算和单晶X射线衍射用于结构分析.
主要成果:
- 成功合成了具有不同侧链长度 (DSpDSTQ-6,-10,-14) 的新型DSpDSTQ半导体.
- 内部分子S ((alkyl) · · · Se ((selenophene) 相互作用促进平面核心并增强π轨道相互作用.
- DSpDSTQ-6表现出优异的双极载体运输,具有高电子 (0.334 cm2 V−1 s−1) 和孔 (0.463 cm2 V−1 s−1) 的移动性.
- 侧链的长度会影响薄膜形态和微观结构.
结论:
- DSpDSTQ框架为开发高性能,可处理溶液的有机半导体提供了一个有前途的平台.
- 优化分子设计,包括侧链工程,对于实现高效的电荷传输至关重要.
- 该DSpDSTQ-6化合物表现出优异的双极特性,适合环境条件OFET应用.
