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近年来,有机场半导体光电材料由于质轻、价廉、柔韧性好等优点吸引了越来越多的关注。本论文设计合成了一系列新型有机半导体材料,通过紫外可见光谱、电化学和热重等表征手段对其能级关系和稳定性进行了系统研究,制备了有机场效应晶体管及有机太阳能电池,研究其电学性能,探索结构与性质间的相互关系,结合薄膜的形貌和晶体中分子的排列对其电学性能的影响进行了探讨。 本研究主要内容包括:⑴首次得到了聚集荧光特性的类红荧烯材料,继而首次得到了恒定荧光的类红荧烯材料,改善了成膜特性,测试了二者的AIEE性能和场效应性能,取得了高于红荧烯的薄膜器件性能(0.01cm2 V-1s-1)。⑵通过实验验证了二甲烯基环丁烯衍生物是一种良好的聚集荧光增强材料,氟原子的引入确实会降低材料的发光效率,也即其对发光有淬灭或减弱作用;并通过制备器件为AIE类材料增加了一种新的核以及体系,拓展了AIE材料的材料选择来源。⑶设计合成了两种非对称蒽的衍生物材料,器件表征认为线性材料有更好的性能,两种蒽的衍生物都具有良好的鱼骨状堆积,并且有高达1.6 cm2V-1s-1,为设计合成新型不对称材料提供了思路。⑷设计合成了一系列吡啶桥联的DPP聚合物半导体材料,通过改变共聚单元的电子特性:从给电子基团到吸电子基团。强的给电子基团,例如双甲氧基二连噻吩,与DPP共聚会有较低的带宽(1.41 eV).DPP聚合物含有弱的给电子基团或者吸电子基团具有宽的带宽,约1.8 eV.随着共聚单元从强给电子,弱给电子到吸电子,他们的HOMO,LUMO能级也受到较大影响。因此,他们的OFET性能也从p型过渡到双极性到n型。基于这些聚合物的有机光伏器件显示出中等的能量转换效率(1.4-2.4%),主要是由于他们低的外量子产率。