PIIDT-C314

一般描述

自共轭高分子被发现具有导电性以来，在化学修饰溶液加工和功能性方面都体现了独特的优势。和传统无机材料相比，共轭高分子具有化学结构易于调控、可低温溶液加工、可制备柔性器件等特点，被广泛的使用于低成本、低能耗、低污染的器件加工中。尤其近年来随着柔性电子学器件的兴起，有机半导体材料的优势日益突出。然而传统的共轭高分子，如聚对苯乙烯撑（PPV）、聚噻吩（PT）、聚吡咯（PPy）等，电荷迁移率低、空气稳定性差，无法实现高性能的电荷传输。20世纪90年代，给受体型聚合物的出现打破了这一僵局，基于共轭高分子搬到材料的电荷传输性能有了显著提高。然而由于缺乏合适的受体片段，迁移率仍难以超过1 cm²V^-1s^-1。基于异靛青的共轭高分子应运而生，并应用于有机半导体领域。基于异靛青这一骨架，通过各种官能团以及卤素原子如氟原子的引入，可以调控材料的能级、带隙和性能；通过分叉烷基侧链的设计可以对材料的聚集态行为进行调控。基于异靛青这一骨架最高可以高达3 cm²V^-1s^-1的空穴迁移率，该器件在空气中、高湿度下可以稳定工作6个月以上^[1]。

优势和特点：

• 具有高的空穴迁移率和空气稳定性;
• 通过结构的优化，还可以具有空穴、电子双极性的电荷传输性能。

应用

应用于有机半导体领域^[2-7]。被美国三院院士Tobin Marks教授在该领域的研究综述列为重要的高性能构筑单元^[8]。

参考文献

1. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 6099.
2. Accounts of Chemical Research, 2014, 47, 1117.
3. Chemical Science, 2013, 4, 2447.
4. Journal of the American Chemical Society, 2012, 134, 20025.
5. Advanced Materials, 2012, 24, 6457.
6. Chemistry of Materials, 2012, 24, 1762.
7. Journal of the American Chemical Society, 2011, 133, 6099.
8. Chem. Rev. 2014, 114, 8943, Energy Environ. Sci. 2013, 6, 392.