工程固态聚合物在n型有机半导体的制堆中:一种实现高电子流动性的方法

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:

• 开发高效,稳定和经济可行的n型有机半导体用于溶液加工有机场效应晶体管 (OFET) 是一个挑战.
• 在单个分子中同时实现高电子流动性和环境稳定性,需要仔细的分子设计和合成策略.

研究的目的:

• 设计和合成基于二胺 (NDI) 的新型有机半导体材料.
• 评估它们是否适用于具有高性能和环境稳定性的,具有成本效益的,溶液加工的OFET设备.

主要方法:

• 采用了合成策略,使用具有成本效益的原始材料,并且可以在不到三步的时间内实现.
• 使用负担得起的试剂,生产规模扩大.
• 合成材料的性能在环境条件下在溶液加工的OFET设备中进行了评估.

主要成果:

• 合成的基于NDI的材料表现出高的电子流动性 (1cm² V^{-1 s-1) 和大约109的开关电流比.}
• 材料EHNDIBr₂表现出卓越的性能和良好的环境稳定性 (>100小时),这是由于其独特的超分子制堆排列.
• 详细的电子,光谱和显微分析证实了材料的性能和性能.

结论:

• 开发的基于NDI的战略提供了一条可行的途径,以成本效益高,高性能n型有机半导体.
• EHNDIBr₂显示出在环境条件下处理溶液的OFET实际应用的重大前景.
• 块堆中的超分子排列是实现优良电荷传输特性的关键.