稠环呋喃类有机半导体材料的合成及性质研究

As a central part of organic field-effect transistors (OFETs), organic semiconductor materials are key point for research. The design and synthesis of new materials is utmost important for attaining high performance OFETs. The synthesis of a variety of organic semiconductor materials such as fused ring compounds and thiophene derivatives makes device performance continuously improve. However, organic semiconductor materials possessing good comprehensive performance such as physical, chemical and electrical properties are still lack. With the aim of development of high performance molecular materials, this project is concerned with research of a kind of furan-based fused ring organic semiconductor materials possessing good solubility, high stability and good comprehensive performance. An efficient synthetic method will be developed, and an unique conjugated system will be created. Film-forming properties could be optimized by tuning the molecular structure of semiconductor materials, intermolecular interaction and self-assembly behavior on the substrate. Device performance could be optimized by design of device structure. The pervious work has demonstrated that this project is a reasonably designed project. The methods are feasible and creative results are expected.

有机半导体材料作为有机场效应晶体管的核心组成部分，一直是众多科研工作者研究的重点。新材料的设计合成对于获得高性能的有机场效应晶体管至关重要。大量有机半导体材料如稠环化合物、噻吩衍生物的合成，促使场效应性能不断提升。然而，物理、化学、电学等综合性质优良的有机半导体材料还很少。以发展高性能分子材料为研究目的，本项目申请研究一类溶解性好、稳定性高、综合性能优良的稠环呋喃类有机半导体材料，发展高效合成方法,创建特色有机共轭分子体系。通过调控半导体材料的分子结构、分子间相互作用以及在基底上的自组装行为，优化成膜性质；通过场效应器件结构设计，优化场效应性能。前期工作表明，本项目是一个设计合理、方法可行、能获得新颖结果的项目。

有机半导体材料作为有机场效应晶体管的核心组成部分，一直是众多科研工作者研究的重点。新材料的设计合成对于获得高性能的有机场效应晶体管至关重要。大量有机半导体材料如稠环化合物、噻吩衍生物的合成，促使场效应性能不断提升。然而，物理、化学、电学等综合性质优良的有机半导体材料还很少。以发展高性能分子材料为研究目的，本项目研究了两类溶解性好、稳定性高、综合性能比较好的稠环呋喃类有机半导体材料，发展了亚铜催化的乌尔曼C-O偶联关环反应来合成稠环呋喃分子（包括噻吩并呋喃分子和呋喃并呋喃分子）的高效合成方法，特别是噻吩并呋喃分子的合成反应时间短、产率高，创建了特色有机共轭分子体系。通过调控半导体材料的分子结构、分子间相互作用以及在基底上的自组装行为，优化成膜性质。构筑了场效应器件，并首次对噻吩并呋喃分子和呋喃并呋喃分子的电荷传输特性进行了研究，发现这两类分子是有发展前景的材料。本项目的研究成果为有机半导体材料的设计提供了新的思路。