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圖1

    在國(guó)家自然科學(xué)基金委和中國(guó)科學(xué)院的支持下，化學(xué)所有機(jī)固體院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員在新型四硫富瓦烯(TTF)衍生物的設(shè)計(jì)、合成及其在有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(OFET)中的應(yīng)用中取得了新進(jìn)展，相關(guān)研究成果申請(qǐng)了中國(guó)發(fā)明專利并于近期發(fā)表。

    TTF及其衍生物是經(jīng)典的有機(jī)給體分子，自20世紀(jì)70年代以來(lái)，在有機(jī)導(dǎo)體和超導(dǎo)體領(lǐng)域中進(jìn)行了廣泛的研究。近年來(lái)，TTF衍生物作為有機(jī)半導(dǎo)體材料在有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的應(yīng)用引起了人們極大的興趣。

    為改善場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電性能和器件的加工性能，研究人員首先設(shè)計(jì)、合成了苯基無(wú)取代的線性苯并雙TTF化合物，并用溶液法制備了它們的OFET器件(Chem. Comm. 2006, 2750－2752; J. Mater. Chem. 2007, 17, 736－743)。這是第一次用低聚TTF化合物(雙TTF化合物)為活性層制備OFET器件，也是用溶液法制備TTF衍生物薄膜器件的有益嘗試。 Chem. Comm.將該論文選為“Hot Paper”，并以“有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的新起點(diǎn)”(New horizons for organic field-effect transistors)為標(biāo)題進(jìn)行了評(píng)論。在此工作的基礎(chǔ)上，研究人員又設(shè)計(jì)、合成了一類新型的TTF衍生物：二苯并TTF二酰亞胺(圖1)。該類化合物具有剛性、適中的給電子能力和豐富的衍生物種。場(chǎng)效應(yīng)器件測(cè)試顯示：二苯并TTF二酰亞胺衍生物是一類高性能的空氣穩(wěn)定的p型半導(dǎo)體材料。其中，R為正己基的衍生物具有較高的FET性能，室溫制備的薄膜器件遷移率高達(dá)0.40 cm2/V s，開(kāi)關(guān)比大于106(圖2給出了取代基為正己基的化合物的場(chǎng)效應(yīng)輸出曲線和轉(zhuǎn)移曲線)。該論文在Advanced Materials(2007, 19, 3037－3042)上發(fā)表后，被自然出版集團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)周刊(Nature CHINA, doi:10.1038/nchina.2007.201) 以Research Highlights形式報(bào)道。

圖2