benzo[de]isoquinolino[1,8-gh]quinoline diimide(BQQDI)在骨架的亚胺基的氮原子上连有苯乙基(-C2H4Ph)。
结构式
实物图
◆特点
可用于气相沉积法和涂布法的高性能n型有机半导体材料。
■ 高迁移性
· 涂布结晶形成的单晶在大气中的电子迁移速度为3 cm2/Vs
· 真空蒸镀膜在大气中的电子迁移速度超过0.6 cm2/Vs
■ 高稳定性
· 可在大气中长期保持稳定,不受器件结构的影响
· 单晶有机薄膜晶体管(OFET)可维持半年以上,蒸镀法OFET可维持一个月以上
· 迁移性降低率小于10%
■ 高耐性(PhC2-BQQDI)
· 在单晶OFET中,选择任意基板,都具有超过150°C的高耐热应力
· 良好的偏压应力
◆数据
①PhC2-BQQDI
LUMO能级估算、大气·热稳定性评估
● 通过循环伏安法(Cyclic Voltammetry,简称CV),估计LUMO为−4.11 eV(4-Hep-BQQDI具有优异的溶解性)
● 通过热重-差热分析法(Thermogravimetry−Differential Thermal Analysis,简称TG−DTA),在421 °C下未观察到分解或相变的热异常
● 大气储存下采用气相沉积法形成的100 nm薄膜在1个月内的紫外-可见光(UV-Vis)光谱无变化。
团聚体结构
呈砖砌型团聚体结构,能够观察到相邻BQQDI骨架之间的多分子相互作用,并可实现二维电荷传输。
PhC2-BQQDI的单晶OFET
评估大气中真空气相沉积OTFT特性(通道长/宽=100 µm/1000 µm)
(a)OTFT结构图
(b)PhC2-BQQDI和(c)PhC3-BQQDI在饱和区随基板温度变化的传输特性(漏极电压:50 V)
蓝线:室温、绿线:100°C、红线:180°C
(d)PhC2-BQQDI及(e)PhC3-BQQDI的迁移速度在大气中的经时变化
PhC2-BQQDI与PhC3-BQQDI
| 化合物 |
基板温度 |
平均(最大)迁移速度(cm2 V-1S-1)† |
平均阈值电压(V)† |
接触电阻(kΩ cm)‡ |
| PhC2-BQQDI |
室温 |
0.29(0.30) |
4.6 |
4.8±0.6 |
| PhC2-BQQDI |
100°C |
0.54(0.54) |
3.3 |
5.8±0.5 |
| PhC2-BQQDI |
180°C |
0.64(0.65) |
3.5 |
4.7±0.4 |
| PhC3-BQQDI |
室温 |
0.32(0.33) |
3.2 |
1.7±0.3 |
| PhC3-BQQDI |
100°C |
0.51(0.53) |
1.4 |
4.3±0.6 |
| PhC3-BQQDI |
180°C |
0.65(0.70) |
2.5 |
3.2±0.5 |