物理科技生物学-PHYICA

非氯化溶剂处苏荣老婆理的高性能双极晶体管

化学 2022-08-08 00:02:12

中国科学出版社 (一)皮蒂-BT的分子结构

(b)皮蒂-BT电影的照片

对二甲苯溶液

由(d–f)对二甲苯或(g–I)邻二氯苯溶液通过(d,g)中心和(e,f,h,I)偏心超临界方法制备的聚合物薄膜的原子力显微镜图像

图片来源:杨洁

信用:科学中国出版社 这项研究是由教授领导的

刘(中国科学院化学研究所)

郭云龙(中国科学院化学研究所)

双极聚合物半导体在电子器件中有着广泛的应用,如有机场效应晶体管、逻辑电路和有机发光晶体管

尽管已经开发了一些高性能的双极性聚合物,但是它们的光电子器件通常是用有毒的氯化溶剂加工的

为了实现有机电子器件的商业应用,聚合物应该用非氯化溶剂加工

然而,大多数半导体聚合物几乎不溶于非氯化溶剂

该团队寻求开发高性能的双极性聚合物,可以用非氯化溶剂加工

他们认为降低聚合物的分子量可能是提高聚合物在非氯化溶剂中溶解度的有效方法

基于这个想法,他们通过设计一种大摩尔质量的单体,合成了一种基于异靛蓝的聚合物(PITTI-BT)

该单体具有2203 g/mol的大摩尔质量,这可以减缓聚合反应速率并降低聚合物的分子量

结果,PITTI-BT显示18的低锰含量

3 kDa,高度溶于氯化溶剂(邻二氯苯)和非氯化溶剂(对二甲苯)

此外,为了提高OFET器件的性能,他们试图利用简单的偏心旋涂(SC)方法探索基于PITTI-BT的聚合物取向的可能性

紫外-可见吸收光谱表明,PITTI-BT在对二甲苯和邻二氯苯溶液中都可以形成预聚集,有利于固态取向聚合物薄膜的形成

正如原子力显微镜(AFM)所证明的,来自邻二氯苯和对二甲苯溶液的偏心旋涂膜实现了良好的排列

最后,研究人员使用偏心超临界方法用对二甲苯制造了OFET器件

这些器件实现了创纪录的双极性能,空穴和电子迁移率为3

06和2

分别为81 cm2 v1和S1

相比之下,使用传统中心超临界方法的器件仅显示出1

51和1

分别为31 cm2 v1和S1

非氯化溶剂和良好的对准工艺相结合,为实现高性能双极晶体管提供了一种有效且环保的方法

这项研究发表在《国家科学评论》上

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