有機薄膜電晶體四併環噻吩高分子材料之開發

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陳順政(CHEN-SHUN CHENG) 查詢紙本館藏

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化學學系

論文名稱

有機薄膜電晶體四併環噻吩高分子材料之開發

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摘要(中)

我們在四併環噻吩接上兩條十五烷基，以增加溶解度，再利用此一溶解度較佳的四併環噻吩分別與二併環、三併環噻吩、四併環和其本身進行聚合反應，我們已經開發出P4TR2-2T (1)、P4TR2-3T (2)、P4TR2 (3)和P4TR2-4T四種有機高分子半導體，期能藉由高共振系統的架構，得到較好的分子排列情形，提升元件之載子移動率。目前利用溶液製程進行電性量測，其中P4TR2-3T載子移動率可達0.02 cm2/Vs，P4TR2-2T載子移動率可達0.01 cm2/Vs。

摘要(英)

Via the stille coupling of the more soluble tetrathienoacene (TTA) unit with thieno[3,2-b]thiophene, dithieno[3,2-b:2′,3′-d]thiophene, thieno- [3,2-b]thieno[2’’,3’’:4,5]thieno[2,3-d]thiophene and 4TR2, P4TR2-2T, P4TR2-3T and P4TR2 have been developed. Using the solution process, P4TR2-3T exhibited a field-effect mobility of 0.02 cm2/Vs and P4TR2-2T exhibited a field-effect mobility of 0.02 cm2/Vs.

關鍵字(中)

★ 有機薄膜電晶體
★ 導電高分子材料
★ 載子移動率
★ 四併環噻吩衍生物

關鍵字(英)

★ tetrathienoacene
★ mobility
★ OTFT
★ conducting polymer

論文目次

摘要 I
Abstract II
謝誌 III
目錄 IV
Equation VIII
Figure IX
Scheme X
Table XI
附錄目錄 XII
第一章緒論 1
1-1 前言 2
1-2 有機薄膜電晶體導論 3
1-3 有機薄膜電晶體結構 6
1-4 有機薄膜電晶體之操作原理 8
1-5 有機半導體的傳導方式 9
1-6 有機半導體的製備方式 11
1-6-1 氣相沉積 11
1-6-2 液相沉積 12
1-7 有機薄膜電晶體之重要參數 14
1-7-1 載子移動率(mobility) 14
1-7-2 開關電流比(on/off current ratio) 16
1-7-3 起始電壓(threshold voltage) 16
1-8 有機薄膜電晶體之半導體材料 17
1-8-1 小分子有機半導體材料 17
1-8-2 高分子有機半導體材料 20
1-9研究目的與動機 23
第二章實驗部分 26
2-1 實驗藥品 27
2-1-1 實驗所使用之化學藥品 27
2-1-2 實驗所使用之溶劑除水方式 29
2-2 實驗儀器 29
2-2-1 核磁共振光譜儀(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)； Bruker AVANCE 200/300/500 MHz 29
2-2-2 高解析質譜儀(High Resolution Mass Spectrometer, HRMS)； JMS-700 HRMS 30
2-2-3 紫外光/可見光吸收光譜儀(Ultraviolet/Visible Spectro-photo-meter)； JASCO V-530型： 31
2-2-4 示差熱掃描卡計(Differential Scanning Calorimeter, DSC)； Mettler Toledo DSC 822 31
2-2-5 熱重分析儀(Thermogravimetric Analysis, TGA)； TA Instrument Q50 Series 31
2-2-6電化學裝置(Electrochemical Analyzer/Workstation)： H CH Instrument Model 621C 32
2-3 合成步驟 33
2-3-1 2,5-Dibromothieno[3,2-b]thiophene (8)之合成 33
2-3-2 2,6-Dibromodithieno[3,2-b;2',3'-d]thiophene (11)之合成 36
2-3-3 2,6-Ditrimethylstannyl-3,7-dipentadecyltetrathienoacene (17)與2,6-dibromo-3,7-dipentadecyltetrathienoacene (18)之合成 39
2-3-4 Poly(thieno[3,2-b]thiophene-2-yl-(3,7-dipentadecyl- tetrathienoacene) (P4TR2-2T) (1)之合成 44
2-3-5 Poly(dithieno[3,2-b;2',3'-d]thiophene-2-yl-(3,7-dipentadecyl- tetrathienoacene) (P4TR2-3T) (2)之合成 45
2-3-6 Poly(3,7-dipentadecyltetrathienoacene) (P4TR2) (3a)之合成方法一 46
2-3-7 Poly(3,7-dipentadecyltetrathienoacene) (P4TR2) (3b)之合成方法二 47
2-3-8 2,6-Dibromotetrathienoacene (19)之合成 48
2-3-9 Poly(thieno[3,2-b]thieno[2',3':4,5]thieno[2,3-d]thiophene-2- yl-3,7-dipentadecyltetrathienoacene) (P4TR2-4T)之合成 49
第三章結果與討論 50
3-1 有機半導體材料之合成探討 51
3-1-1 Molecule (13)之合成探討 51
3-1-2 P4TR2之合成探討 53
3-2 有機半導體材料之性質探討 54
3-2-1 UV光學性質探討 54
3-2-2 DPV光學性質與穩定性之探討 56
3-3 有機半導體材料之載子移動率探討 59
第四章結論 65
參考文獻………………………………………………………………..67
附錄……………………………………………………………………..70

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指導教授

陳銘洲(Ming-Chou Chen)

審核日期

2009-7-20

推文