N型萘二酰亚胺稠杂环芳烃合成及其光电性质研究文献综述
2020-05-01 08:46:55
文 献 综 述 1.摘要 自20世纪初,有机材料是基于碳原子的绝缘体的传统观念被打破,反之有机材料的光、电、磁性质逐渐开始被越来越多的科研工作者所认识,同时也吸引了越来越多的人员投入到研究有机材料在半导体器件应用的工作中。
相较于传统的无机半导体材料,有机半导体材料的优势在于:(1)有机材料可以通过化学手段修饰调制,以达到不同的功能需求(2)有机材料具有柔软性和可适应性,可以制备柔性显示器件(3)有机材料制备成本低廉(4)有机材料与生物体的相容性较高等等,因此对于有机半导体材料的深入研究对今后光电子学的发展意义重大。
2.机半导体材料 2.1 有机半导体材料的分类 机半导体材料种类繁多,按照不同的性质可以有不同的分类方法。
例如,按照载流子的传输类型可以分为电子传输材料(N型半导体)和空穴传输材料(P型半导体);按照分子结构和分子量大可以分为一维材料或二维材料和小分子或聚合物有机半导体材料;按照半导体材料应用可以分为场效应晶体管材料、太阳能电池材料以及电致发光材料等。
因为我的课程设计的主要方向集中于N型萘二酰亚胺稠杂环芳烃,所以本文主要从N型电子传输材料和稠环芳烃化合物方向进行调研, 2.1.1 稠环芳烃化合物 稠环芳烃化合物具有两个或两个以上苯环共用两个相邻的碳原子的化合物,如萘、蒽、菲、吲哚、咔唑等。
而我的课题所研究的萘类型分子以及蒽、并四苯等属于一维直线型分子,从一维线性分子结构来看,它们很多都属于并苯类材料,在有机场效应晶体管以及光电器件中有着广泛的应用。
这类化合物都具有共同的化学结构,共轭的π 键。
共轭是单双键交替的排列方式,使得化合物的稳定性得以提高。
在有机半导体中,存在着两个特殊的轨道,最高占据分子轨道(Highest Occupied Molecular Orbital HOMO为π轨道)和最低空置轨道(Lowest Unoccupied Molecular Orbital, LUMO为π* 轨道)。
由于π电子的离域,导致π 电子由π轨道向π* 轨道跃迁,正是π 电子的这种跃迁,才使得这类材料表现出特有的性质#8212;光电特性。