苯并噻吩类有机半导体材料结构单元的合成【毕业论文】

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1、本科毕业论文（20届）苯并噻吩类有机半导体材料结构单元的合成专业：高分子材料与工程摘要:有机场效应晶体管是通过改变电场来控制材料导电能力的有源器件，近年来获得到快速发展。合成高性能的有机半导体材料是有机场效应晶体管走向实用化的决定性因素。苯并噻吩是一类重要的光电材料结构单元，可以用来制备多种有机半导体材料。本论文旨在研究两种重要的苯并噻吩衍生物的合成方法。关键词：有机场效应晶体管；有机半导体材料；苯并噻吩SynthesisofNewOrganicSemiconductorMaterialsAbstract:Organicfield-effecttran

2、sistor(OFET)isanimportantdevicewhichmodulatetheconductingproperitythroughadjustingtheelectricfield.TosynthesizehighperformanceorganicsemiconductormaterialsisthekeyissueforwideapplicationOFETinmarket.Benzothiopheneisanimportantstructuralelementofopticalmaterials,whichcanbeusedfor

3、producingavarietyoforganicsemiconductormaterials.Herein,twoimportantbenzothiophenederivativesweresynthesizedandcharacterized.Keywords:Organicfield-effecttransistor;Organicsemiconductormaterial;Benzothiophene目录1引言11.1研究背景11.2国内外研究现状11.3有机场效应晶体管结构与工作原理31.3.1有机场效应晶体管器件结构31.3.2有机场效应

4、晶体管工作原理31.4有机半导体材料41.4.1p-型有机半导体材料41.4.2n-型有机半导体材料51.4.3双极性有机半导体材料51.5有机场效应晶体管的应用与前景展望61.5.1在大面积显示中的应用61.5.2在超导材料制备中的应用61.5.3在传感器中的应用61.5.4在大规模集成电路中的应用61.6目前存在的主要问题与发展趋势62苯并噻吩衍生物的合成与表征82.1研究内容82.2仪器和药品92.3实验步骤92.3.1碘代苯并噻吩的合成92.3.24,5-二甲基苯并噻吩的合成103数据分析104结论15参考文献：16致谢171引言1.1研究背景

5、随着有机电子学/分子电子学的快速发展,基于有机半导体的有机场效应晶体管的研究成为当前学术界和工业界的一个研究热点。与无机材料相比，有机材料在低成本、大面积、柔性电路中具有很多优势。例如,其成膜工艺简单,很容易用旋涂和蘸涂技术进行大面积制备,或者沉积到柔性衬底上，制备各种柔性器件和电路。此外，对于有机半导体材料，人们可以通过改变分子结构很容易地实现对器件性能的调控，从而可以根据器件的应用要求来设计有机半导体材料。基于上述各方面的优势，有机场效应晶体管的研究在短短的十几年间获得了快速的发展。1.2国内外研究现状自从1964年Heilmeier等[1]人首次

6、报道酞菁铜具有场效应性能以来，有机场效应晶体管(OFET)的性能有了很大程度的提高。然而直到近几年，场效应晶体管的研究才取得了重大突破。表1-1给出了从1983年到2006年历年文献报道的最高的有机半导体材料的场效应迁移率。可以看到，目前有机场效应晶体管(OFET)的迁移率和开关比都达到了可与无定形硅相媲美的程度。如红荧烯单晶材料的迁移率已达到20cm2V-1s-1，并五苯有机薄膜材料的迁移率也已超过5cm2V-1s-1。[2]可以预见，随着新型有机材料的合成及制备技术的发展，有机场效应晶体管的应用前景将非常广阔。尤其是对于大面积、低温、低成本，全有机

7、柔性器件制备等方面，有机场效应晶体管将显示出其独特的优越性。表1-1.1983-2006年报道用于制备OFET的有机半导体材料的最高迁移率。[3]年代迁移率cm2V-1s-1材料（成膜方法）Ion/IoffW/L1983NR聚乙炔(s)NR200198610-5聚噻吩(s)103NR198810-410-310-4聚乙炔(s)酞菁(v)聚三己基噻吩(s)105NRNR7503NR198910-310-3聚三烷基噻吩(s)α-ω-己基噻吩(v)NRNRNRNR19920.0272×10-3α-ω-己基噻吩(v)并五苯(v)NRNR100NR19930.0

8、50.02α-ω-二己基六聚噻吩(v)聚乙烯噻嗯(s)NRNR100-200100019940