核扩展的萘二酰亚胺-插烯四硫富瓦烯类双极性有机半导体

作     者：张瑞 何萌萌 向焌钧 蔡莎莉 葛从伍 高希珂 

作者机构：中国科学技术大学化学与材料科学学院 中国科学院上海有机化学研究所金属有机化学国家重点实验室 四川师范大学化学与材料科学学院 

出 版 物：《有机化学》 (Chinese Journal of Organic Chemistry)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.22225506) 中国科学院战略性先导科技专项B类(Grant No.XDB0520101) 上海市启明星计划(21QA1411100) 中国科学院青年创新促进会(No.2022252)资助项目 

主　　题：逻辑互补电路 有机场效应晶体管 双极性有机半导体 萘二酰亚胺-插烯四硫富瓦烯 核扩展 能级调控 

摘      要：与p-型和n-型有机半导体相结合的方法相比,双极性有机半导体在构筑逻辑互补电路方面具有明显优势,然而,目前综合性能优良的双极性有机半导体仍较为缺乏.本工作通过能级调控策略,设计合成了五个苯并六元氮/氧/硫杂环核扩展的萘二酰亚胺-插烯四硫富瓦烯（NDI-VTTF）衍生物1-5,并对其底栅顶接触结构的有机场效应晶体管（OFET）器件性能进行了研究.结果表明化合物1-5均具有双极性载流子传输特性,其中化合物1和3-5是电子传输主导的双极性有机半导体,而化合物2是电子和空穴传输性能平衡的双极性有机半导体.得益于热退火处理对薄膜结晶性的提高和微观形貌的改善,基于化合物1-5的薄膜OFET器件的迁移率均随热退火温度的升高而增大,其中基于化合物2的薄膜OFET器件经180℃热退火后的电子和空穴迁移率分别达到0.037和0.050 cm2 V-1s-1.