中科院化學(xué)研究所在聚合物場(chǎng)效應(yīng)晶體管材料研究方面取得重要進(jìn)展

在中國(guó)科學(xué)院、科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委的大力支持下，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所有機(jī)固體院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)研究人員在高性能聚合物半導(dǎo)體材料研究方面取得巨大進(jìn)展，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在近期的國(guó)際材料雜志《Adv Mater》(2012，24:4 618－4 622)上。

有機(jī)光電材料由于其在低成本、柔性電子紙、電子射頻商標(biāo)和存儲(chǔ)器件等方面的潛在應(yīng)用而受到人們的廣泛關(guān)注。共軛聚合物光電子材料是有機(jī)光電子材料的重要組成部分，尤其是在可溶液法加工的有機(jī)光電子器件制備方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，發(fā)展高性能的可溶液法加工的新型有機(jī)半導(dǎo)體材料，是制備大面積、低成本的有機(jī)電路的迫切需要。

有機(jī)固體院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)研究人員報(bào)道了一類可溶液法加工的、高性能的p-型聚合物半導(dǎo)體材料PDVT，可溶液法加工場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件，研究結(jié)果表明:兩個(gè)聚合物都表現(xiàn)出良好的空穴傳輸性能，其遷移率均高于2.0 cm2/V·s，電流開(kāi)關(guān)比大約在105～107。其中，含長(zhǎng)鏈側(cè)基的聚合物PDVT-10的遷移率最高可以達(dá)到8.2 cm2/V·s，這一結(jié)果是目前所報(bào)道的溶液法加工聚合物場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件的最高值。研究人員采用掠入式X－射線衍射(GIXRD)研究了聚合物的堆積結(jié)構(gòu)，解析了聚合物PDVT-8和PDVT-10薄膜的堆積形態(tài)。兩個(gè)聚合物的烷基鏈間距d-d分別為1.944 nm和2.111 nm，主鏈間的π-π距離分別為0.372 nm和0.366 nm。這一相對(duì)較小的d-d和π-π堆積間距都是十分有利于載流子傳輸。

成功制備了柔性的有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管及倒相器，表明該類材料在低成本、大面積加工的有機(jī)電子學(xué)中有著重要的潛在應(yīng)用價(jià)值。相應(yīng)的結(jié)果發(fā)表在國(guó)際雜志《Adv Mater》(2012，24:4 618－4 622)上，并被選為當(dāng)期封面。

另外，研究人員還合成了雙功能的含苯并咔唑單元的聚合物半導(dǎo)體材料，它既具有良好場(chǎng)效應(yīng)晶體管性能又具有優(yōu)秀光伏性能，研究結(jié)果是以底封面形式發(fā)表在近期的《J Mater Chem》，(2012，22:3 696)上。