D-A共轭聚合物是一类应用于有机场效应晶体管的理想半导体材料,由于其具有多样的分子设计、易于调控的能级、可大面积溶液成膜等优点,获得广泛的关注。异靛蓝及其衍生物分子主链具有较好的平面性,作为受体单元合成的D-A共轭聚合物具有良好的溶解性及场效应晶体管性能,是现在研究较为深入的结构单元之一。通过在受体上引入N原子可以调控分子的LUMO/HOMO能级,与不同给体合成聚合物,其OFET可以在空气中实现长期稳定的单极电子传输。本论文设计合成了以氮杂异靛蓝衍生物作为受体单元的多个聚合物,并对其热稳定性、光学性能、电化学性能、OFET的电学性能和空气稳定性能做了一系列研究,具体内容如下:（1）使用氟化联噻吩作为给体,双（2-氧代二氢吲哚-3-亚基）-苯并二呋喃-二酮（BIBDF,P1）和双（2-氧代-7-氮杂吲哚-3-亚基）-苯并二呋喃-二酮（BABDF,P2）作为受体单元,开发出空气稳定和单极电子传输的聚合物半导体。基于P1和P2的未封装OFET在空气中直接测试。P1的器件具有0.1 cm²V^–1s^–1的最高有效迁移率和大于10⁶的开关比。P2的器件具有大于10⁶的开关比和1.1V的低阈值电压,获得了0.23 cm²V^–1s^–1的最高有效迁移率。此外,P2的器件在空气中存储60天期间表现出高的空气稳定性且保持单极电子传输。（2）使用弱受体二噻唑（TZ）单元,设计和合成了基于BABDF的聚合物。通过引入TZ,PBABDF-TZ获得了深的LUMO/HOMO能级（-4.28/-6.06 eV）。这些能级足够低,可以实现空气稳定的电子传输,并且对于OFET来说空穴注入势垒足够大。因此,未封装的底栅/顶接触（BG/TC）OFET在空气中表现出单极电子传输,器件具有高空气稳定性并保持单极电子传输,在一年的空气存储期间具有高达0.01 cm²V^–1s^–1的饱和迁移率。