梯形茚并芴基红绿蓝三色聚合物激光增益材料的设计合成与性能

采用Suzuki聚合方法合成了一类梯形茚并芴基共轭聚合物,其中梯形茚并芴单元分别与蒽(An)、苯并噻二唑(BT)以及双噻吩基苯并噻二唑(TBT)进行交替共聚,得到了蓝(2LF-An)、绿(2LF-BT)、红(2LF-TBT)三色发光的共轭聚合物材料,薄膜状态下,发射波长分别为448、545、632 nm,发射光谱覆盖可见光波段.制备的有机电致发光器件获得了三基色电致发光:2LF-An、2LF-BT、2LF-TBT器件的电流效率分别为1.10、3.11、0.50 cd/A,最大亮度分别为2772、8582、1682 cd/m~2.自发放大辐射(ASE)测试结果显示,2LF-An和2LFBT获得了较低ASE泵浦阈值(Eth),分别为20.90和65.84μJ/cm~2,增益分别为62.40和66.07 cm~(-1),而常见的聚(9,9-二辛基芴-苯并噻二唑)衍生物(F8BT)在相同测试条件下的增益仅为26.88 cm-1.2LF-TBT红光聚合物材料通过掺杂后观察到ASE行为,当掺杂比例为1%时,Eth为88.04μJ/cm~2,增益g为68 cm~(-1).更重要的是,ASE稳定性测试结果表明,所得红绿蓝三色聚合物材料均表现出优异的ASE发光稳定性,即使在200oC退火处理的条件下仍能维持ASE泵浦阈值不发生明显变化.优异的光稳定性和高增益特性使得该类梯形茚并芴基共轭聚合物展现出作为激光增益介质的应用潜力.     

三苯胺-芴类共聚物的合成及发光性能

在主链上嵌入三苯胺基团来改善聚芴的空穴传输能力、平衡载流子的注入是目前改善聚芴材料发光效率的一种好方法。本文用Suzuki缩聚法合成了芴-三苯胺类共聚物。实验结果表明．在聚芴主链上引入少量的TPA(10％～20％)时．不仅提高了EL效率．而且可以改善光谱的色纯度。TPA含量为20％时,共聚物的EL效率为1．28％。     

芴-苯并噻二唑-苯胺类共聚物的合成与发光性能

用Suzuki缩聚反应分别将窄带隙单元-苯并噻二唑-二苯胺(DPABT)和苯并噻二唑-三苯胺(TPABT)引入聚芴主链,合成了共聚物PF-DPABT和PF-TPABT,并比较了共聚物的发光性能.随着窄带隙单元含量的增加,其特征发射逐渐增强,说明发生了从聚合物主体单元到窄带隙单元有效的能量转移.两种共聚物在低窄带隙单元含量(1mol%)下的电致发光光谱仅出现窄带隙单元的特征发射,PF-DPABT共聚物为650～680nm之间的饱和红光,而PF-TPABT共聚物为590～610nm之间的橙红光,聚芴主体单元的发射被完全淬灭,说明与光致发光过程相比,电致发光过程中的能量转移更完全.基于共聚物PF-DPABT-1及PF-TPABT-5器件的最大外量子效率分别为1.3%和2.0%,器件结构为ITO/PEDOT:PSS/polymer/Ba/Al,是一类有希望的红光材料.     

三苯胺-螺硅芴共聚物的合成

三苯胺-螺硅芴共聚物的合成;螺硅芴;三苯胺;共聚物;合成     

新型茚并芴-6,12-二酮衍生物的合成与性能研究

以2,5-二溴对二甲苯和苯硼酸衍生物为原料,经氧化、酯化、Suzuki偶联、皂化和合环反应,高产率地得到不同烷基链修饰的茚并芴-6,12-二酮衍生物5.在分子中灵活地引入不同长度的烷基链,既提高了分子的溶解性,又可以研究取代基对化合物性质的影响.研究发现新化合物的溶解性和热学、光学稳定性均优于并五苯.化合物5的最低的未占分子轨道(LUMO)能级都低于-3.4 eV,因此具有较高的电子亲和能. 2,8-二异丙基茚并芴-6,12-二酮(5b)和2,8-二正丁基茚并芴-6,12-二酮(5c)具有刚性分子骨架并形成倾斜的面对面层状堆积,层间距分别为0.3457和0.3423 nm,分子层之间较强的π-π相互作用有利于载流子的传输.为有机功能分子的设计提供一定的指导,同时为有机场效应晶体管提供新的材料来源.     

烷基芴与三苯胺取代-3,6-芴共聚物的合成及其性能

用Suzuki偶联反应制备了一系列新型的9,9-二辛基-2,7-芴(DOF)与9,9-二(4-二苯胺基苯基)-3,6-芴(36FT)的共聚物. 所有的聚合物均可溶于常见的有机溶剂(如THF, CHCl3和甲苯等), 分子量在47000~189000之间. 电化学研究结果表明, 所有聚合物的HOMO能级都高于均聚烷基芴, 并且随着36FT含量的增加, HOMO值逐渐上升. 以该类聚合物为发光层制作了结构为ITO/PEDOT/PVK/polymer/Ba/Al的器件, 获得了稳定的蓝光发射, 其中以36PFT10为发光层的器件获得了0.52%的最大外量子效率.     

主链含有非共轭结构的聚芴类蓝光聚合物的合成与性能研究

通过Suzuki偶合反应合成出了主链中含有非共轭烷氧基组分(-O-CH2-CH2-CH2-CH2-O-)的聚芴类衍生物聚- 2,7-(9,9-二辛基芴)-co-4,4’-丁氧基二苯(PFP)和聚-2,7-(9,9-二辛基芴)-co-4,4’-丁氧基二苯-co-N-苯基-4,4’-二苯胺(PFTP11)并通过相同的条件合成出主链由芴和三苯胺交替相连的聚合物聚-2,7-(9,9-二辛基芴)-co-N-苯基-4,4’-二苯胺(PFTPA)作为参比材料. 通过1H NMR和FT-IR分析对这些聚合物的化学结构进行了表征. 这三种聚合物在常用的有机溶剂中具有很好的溶解性, 可通过溶液加工的方式制备聚合物薄膜. 这些聚合物均具有较高的热分解温度(＞400 ℃), 聚合物PFP具有较高的玻璃化转变温度(～130 ℃)而PFTP11和PFTPA则未出现明显的玻璃化转变过程. 通过对聚合物的吸收特性进行测试得知它们具有较大的光学带宽(2.89～3.29 eV). 所有聚合物在固体薄膜状态下均发射出蓝色荧光, PFP, PFTP11和PFTPA的最大PL发射分别位于425, 437和440 nm. 通过对其电化学性能进行测试可知由于三苯胺基团的引入聚合物的HOMO能级明显提高, 这意味着聚合物的空穴传输能力得到了有效的改善.     

水杨醛缩2-茚(芴)基乙胺席夫碱的合成及其晶体结构

茚基(芴基)锂与2-溴乙胺氢溴酸盐在乙醚中按2:1物质的量比反应,分别得到2-茚基(芴基)乙胺氢溴酸盐(1)和3,1和3再与水杨醛缩合,分别得到水杨醛缩2-茚基(芴基)乙胺席夫碱2和4.通过1H NMR,IR.MS和元素分析等手段对产物进行了表征,X射线分析确定了2,4的晶体结构.其中化合物2属于单斜晶系,P21/c空间群,a＝0.9771(2)nm,b＝1.9561(4)nm,c＝1.1901(3)nm,β＝99.955(5)°,Mr＝375.53,V＝2.2404(8)nm3,Dc＝1.113 g/cm3,Z＝4,F(000)＝816,μ＝0.066 mm-1,R1＝0.0769,wR2＝0.1625.化合物4属于三斜晶系,P-1空间群,a＝0.9688(3)nm,b＝0.9699(3)nn,c＝1.3535(5)nm,α＝95.280(7)°,β＝105.394(11)°,y＝90.987(12)°,Mr＝425.59,V=1.2197(8)nm3,Dc＝1.159g/cm3,Z=2,F(000)＝460,μ＝0.069mm-1,R1＝0.0589,wR2＝0.1312..     

6,12-二(三乙基硅乙炔基)二苯并苯并二噻吩的合成、表征及性能研究

合成了6,12-二(三乙基硅乙炔基)二苯并[d,d’]苯并[1,2-b;4,5-b’]二噻吩,并通过熔点测定、元素分析、核磁共振谱、质谱及X-单晶衍射分析对其进行了表征,同时对其作为有机场效应管(OFET)材料的性能进行了测试.结果表明,该材料在器件中载流子迁移率高达0.53 cm2/Vs,开关比为105.     

聚茚并茚及其取代衍生物的理论研究

用子洽场全略微分晶体轨道法对聚茚并茚及其取代衍生物的电子结构进行了计算研究,探讨了取代基效应。计算得到聚茚并茚及其取代物是一类具有较低带隙的半导体。取代基效应表明,吸电子基团的取代使聚合物的电子亲和势增大,而给电子基团的取代则导致电离势减小,但取代基效应不能改变聚合物的半导体性质。     

有机/聚合物场效应管

有机场效应管（OFET）自从1987年首次出现以来，尤其是在最近两三年，已经取得了长足的发展，已经成为最为重要的有机电子器件之一。本文综述了关于OFET的工作原理，用于OFET的半导体材料及成膜工艺等方面的新研究成果。并指出了OFET目前所存在的问题及发展方向。     

多元杂环萘二酰亚胺衍生物的合成及其场效应性能研究

杂环修饰的萘二酰亚胺(NDI)类化合物由于其独特的光电性能被研究人员广泛关注,并应用于有机场效应晶体管(OFETs)、有机太阳能电池中(OSCs)、传感器等领域。但是含有给受体单元的多元杂环萘二酰亚胺衍生物的合成并不容易,本文通过简单高效的方法设计合成了含有氮、硫原子的11个杂环类萘二酰亚胺衍生物,并通过紫外可见吸收光谱、循环伏安曲线和X射线衍射对其进行了物性研究。通过溶液旋涂法,制备了该材料的底栅底接触场效应晶体管器件,在空气中表现出p型半导体性能,当退火温度为140 ℃时性能达到最优,其空穴迁移率为0.2 cm_²?V_^-1?s_^-1。     

含硒杂环萘二酰亚胺衍生物的合成及其场效应性能研究

萘二酰亚胺(NDI)类化合物由于其较好的平面性和较强的接受电子能力,被广泛应用于有机场效应晶体管(OFETs)和有机太阳能电池中(OSCs).然而,高迁移率的n型和双极性NDI类半导体材料较少.基于此,本文设计合成了核位硒杂环修饰的NDI衍生物,通过引入1,2-二硒苯和1,2-二硒萘基团,对其能级进行了有效的调控,获得...     

Recent Progresses on the High Performance Organic Electrochemical Transistors

Organic electrochemical transistor(OECT) with bulk current modulation capability based on the ion penetration into the organic semiconducting channel exhibits unique features, including high transconductance, low voltage and large capacitance. The high current at a low voltage, together with the compatibility with aqueous environment, makes OECT particularly suitable for bioelectronic applications, such as biological interfacing, printed logic circuitry and neuromorphic devices. However, the operation mechanism and structure-performance relationship of OECT are rather complicated and remain unclear to date. One of the critical issues is the ion penetration and transportation process. This review focuses on the research progresses of how to improve the OECT performance specifically through materials design, interfacing and morphology modulation. Different strategies of promoting the ion doping process are compared and discussed in order to optimize the device performance so that a deep understanding of the OECT operation principle could be gained.     

Pyrene Derivate Functionalized with Acetylene for Organic Field Effect Transistors

A new X-shaped compound (SiPy) functionalized with acetylene bonds in the 1-, 3-, 6-, and 8-positions of the pyrene core has been synthesized by Sonogashira coupling reactions. Its photophysical, thermal, and organic field effect transistor (OFET) properties as well as the film morphologies have been investigated. SiPy exhibits high stability which is evidenced by thermal gravimetric analysis. The atomic force microscopy images reveal that the morphol-ogy of thin films depends on the substrate temperature. The film OFET devices based on SiPy were constructed and exhibited p-type performances.     

有机场效应晶体管和分子电子学研究进展

近几年来,有机场效应晶体管在材料和器件方面都取得了长足的进展,成为分子电子学的一个重要方向。本文从有机半导体材料设计、有机半导体器件的构筑、单分子电子器件和纳米管在电子器件中的应用等方面,简单综述了有机场效应晶体管和分子电子学的最新研究进展。     

硅纳米线和聚3-十二烷基噻吩混合薄膜在场效应晶体管中的应用研究

为了提高聚3-十二烷基噻吩的场效应迁移率, 将硅纳米线混入聚3-十二烷基噻吩的溶液中制成薄膜. 退火后的聚3-十二烷基噻吩能够自组装成有序的微晶结构, 有利于电子传输. 聚3-十二烷基噻吩薄膜在场效应晶体管中能够获得0.015 cm²·V^-1·s^-1的迁移率, 而混合薄膜能够获得高达0.68 cm²·V^-1·s^-1的迁移率. 这是因为硅纳米线优异的电子传输性能使得电子通过硅纳米线就像通过快速通道一样, 从而能够缩短电子在场效应晶体管中的传输时间, 提高传输速度. 此外, 使用离子胶作为介电层也能够提升场效应晶体管的性能, 混合薄膜能够获得高达6.2 cm²·V^-1·s^-1的迁移率.     

Donor-acceptor (D-A) terpolymers based on alkyl-DPP and t-BocDPP moieties for polymer solar cells

A series of low band gap terpolymers based on 4,8-bis(5-(2-ethylhexyl)thiophen-2-yl)benzo[1,2-b:4,5-b¢] dithiophene (BDTT) and diketopyrrolopyrrole (DPP) with varied solubilizing groups (i.e., tert-butoxycarbonyl, t-Boc and 2-octyldodecyl) are developed as electron donors for bulk heterojunction (BHJ) polymer solar cells (PSCs). The results reveal that the one with 50% t-Boc concentration (P3) performs better than the other terpolymers used in this study in conventional PSC devices with a power conversion efficiency of 2.92%.     

离子敏感场效应晶体管及其应用

离子敏感场效应晶体管具有若干不同于寻常传感器的特点：超小型、全固态、集成化和自身阻抗变换等。它是一种很有发展前途的传感器。本文了讨论了离子敏感场效应晶体管的分类、结构和性能；评述了１９８９年以来其在临床医学和流动注射分析等方面的应用。引参考文献６７篇。     

A Novel Donor-Acceptor Thiophene-Containing Oligomer Comprising Dibenzothiophene-S,S-dioxide Units for Solution-Processable Organic Field Effect Transistor

A π-conjugated thiophene-containing oligomer with a D-A-D-A-D (D: donor, A: acceptor) architecture, namely, 2,6-bis{[4-(7-n-hexylthiophen-2-yl)thiophen-2-yl]-(dibenzothiophene-5,5-dioxide-3,3΄-diyl)}-bis((2-ethyl-hexyl)oxy)benzo[1,2-b:4,5-b’]dithiophen (BDT(DBTOTTH)₂), was synthesized by Stille coupling reactions. There are obvious shifts in the Ultraviolet-visible (UV-vis) and photoluminescence (PL) spectra of the thin film relative to its solution, indicating the existence of the π-π stacking in the solid state of the oligomer BDT(DBTOTTH)₂. The optical band gap of the oligomer determined from its absorption onset in UV-Vis spectra is 2.25 eV. It agrees with the value of 2.29 eV determined from the cyclic voltammetry (CV) measurement. Its highest occupied and lowest unoccupied molecular orbital (HOMO/LUMO) energy levels, which were calculated from its onset of oxidation and reduction waves in CV curve, are −5.51 and −3.22 eV, respectively. The oligomer is a P-type semiconductor material with a good thermal stability and solubility, which can be used to fabricate organic field effect transistors (OFETs) by the spin coating technique. The OFET with n-octadecanylltrichlorosilane (OTS)-modified SiO₂ dielectric layer exhibited a mobility of 1.6 × 10⁻³ cm²/Vs.