有机/聚合物π半导体的四元设计原理

从物质结构的角度来看,有机/聚合物半导体是以组合π-轨道为主要电荷载流子输运通道的分子凝聚态固体.其化学本质是π系统,可以通过π-轨道的分子工程技术来巧妙地合成.本文以自己课题组的工作为主线,从物理有机化学的角度,阐述了有机/聚合物半导体设计的基本四要素,即电子结构、空间位阻、构象与拓扑以及超分子弱作用.同时,总结了四个单元要素在有机/聚合物半导体设计方面的研究进展,并展望了四元设计正成为科学家的一种重要思维模式.     

电致蓝光芴取代聚芴的合成与光谱稳定性

为了筛选高效稳定的聚合物电致蓝光材料, 设计合成了三苯胺和芴取代的二芳基芴单体, 并通过Suzuki缩聚合成了交替共聚物TPAFF-co-F和TPAFF-co-P. 将二辛基芴引入聚芴的9位可以增加其溶解度, 同时具有屏蔽主链和减少主链芴9位被氧化的作用, 三苯胺基团将有利于提高空穴在阳极界面的注入能力. 200 ℃下空气中退火24 h实验表明, 在相同条件下, 绿光指数(Igreen/Iblue)顺序为聚(9,9-二辛基芴)(1.07)>TPAFF-co-F(0.65)>TPAFF-co-P (0.47), 证明了烷基芴引入减少了主链氧化的几率. 还制作了发光二极管器件, 其结构为ITO/PEDOT:PSS(40 nm)/TPAFF-co-F或TPAFF-co-P(80 nm)/Ba(4 nm)/Al(120 nm). 在高电流密度下它们保持了良好的光谱稳定性, 在547 mA·cm-2电流密度下, TPAFF-co-F的CIE(国际发光照明委员会)坐标为(0.22, 0.24), TPAFF-co-P的CIE坐标为(0.24, 0.26), 后者的电流效率为0.712 cd·A-1.