有機薄膜電晶體材料三併環及四併環噻吩衍生物之開發

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林育柔(Yu-jou Lin) 查詢紙本館藏

畢業系所

化學學系

論文名稱

有機薄膜電晶體材料三併環及四併環噻吩衍生物之開發

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摘要(中)

本篇論文研究著重在高穩定度有機半導體材料的開發合成，延續實驗室開發之併環噻吩衍生物，開發不對稱分子 (1) ~ (3)；引入長碳鏈開發可溶性分子 (4)、(5)；延伸共振長度並引入拉電子基開發分子 (6) ~ (8)。
所開發之新材料皆具有良好的熱穩定及環境穩定性。真空蒸鍍元件製作委託美國西北大學 Tobin J. Marks 團隊，溶液製程元件則委託中研院朱治偉老師實驗室：分子 (4) 的混合材料利用溶液製程得到不錯的 P-type 電性表現，載子移動率達 0.026cm2/Vs；仍有其他材料的電性在量測中，期望能有不錯的電性表現。

摘要(英)

This article focuses on the development of highly stable materials for organic semiconductor. Asymmetric molecules (1) ~ (3) were synthesized. Two soluble long chains are introduced to (4) and (5) for solution process application. Extension of π-π conjugation and introduction of electron withdrawing group to fused thiophene materials (6) ~ (8) were also developed.
The device fabrications are assisted by two groups : Tobin J. Marks group at Northwestern University (vacuum deposition) and Chih-Wei Chu group at Acdemia Sinica (solution process). Molecule (4) mixture exhibits p channel mobility of 0.026cm2/Vs via spin coating solution process.

關鍵字(中)

★ 載子移動率
★ 有機薄膜電晶體
★ 併環噻吩

關鍵字(英)

★ mobility
★ fused-thiophenes
★ organic thin-film transistor

論文目次

摘要.............................................I
Abstract.............................................II
謝誌.............................................III
目錄.............................................IV
List of Equations....................................VIII
List of Figures......................................IX
List of Schemes......................................XI
List of Tables.......................................XIII
附錄目錄..........................................XIV
第一章序論.........................................1
1-1 前言........................................2
1-2 有機薄膜電晶體概論..........................3
1-3 有機薄膜電晶體之元件結構....................5
1-4 有機薄膜電晶體之運作原理....................7
1-5 有機薄膜電晶體導電性質之基本公式及特性......9
1-6 有機半導體電荷傳遞機制......................11
1-7 有機半導體分子排列模式......................13
1-8 有機薄膜的製備方式..........................15
　　1-8-1 氣相沉積..................................15
　　1-8-2 液相沉積..................................16
1-9 有機半導體材料..............................19
　　1-9-1 P型有機半導體材料 [以傳導電洞為主]........19
　　1-9-2 N型有機半導體材料 [以傳導電子為主]........21
　　1-9-3 Ambipolar 有機半導體材料..................24
1-10 有機薄膜電晶體的應用........................26
　　1-10-1 軟性顯示器...............................26
　　1-10-2 無線射頻標籤.............................26
　　1-10-3 氣體及生物感測器.........................27
　　1-10-4 相關之發展應用...........................27
1-11 研究動機與目的..............................29
第二章實驗部分.....................................33
2-1 化合物名稱對照..............................34
2-2 實驗藥品....................................36
　　2-2-1 實驗所用之化學藥品........................36
　　2-2-2 實驗所用之溶劑除水方式....................38
2-3 實驗儀器....................................39
　　2-3-1 核磁共振光譜儀............................39
　　2-3-2 高解析質譜儀..............................39
　　2-3-3 紫外光/可見光吸收光譜.....................40
　　2-3-4 示差熱掃描卡計............................40
　　2-3-5 熱重分析儀................................41
　　2-3-6 電化學裝置................................41
2-4 合成步驟....................................42
　　2-4-1 DTT 一步合成步驟..........................42
　　2-4-2 TTA 合成步驟..............................43
　　2-4-3 FBP-DTT (1) 之合成........................53
　　2-4-4 FPB-DTT (2) 之合成........................55
　　2-4-5 FPP-TTA (3) 之合成........................57
　　2-4-6 DOP-DTT (4) 之合成........................67
　　2-4-7 DOP-TTA (5) 之合成........................68
　　2-4-8 DFPT-TT (6) 之合成........................70
　　2-4-9 DFPT-DTT (7) 之合成.......................71
　　2-4-10 DFPT-TTA (8) 之合成......................72
第三章結果與討論...................................73
3-1 有機半導體材料之合成探討....................74
　　3-1-1　TTA 之合成探討............................74
　　3-1-2 　FPP-TTA (3) 之合成探討....................76
3-2 有機半導體材料之光學性質探討................80
　　3-2-1 　UV 光學性質探討...........................80
　　3-2-2 　DPV 光學性質探討..........................83
3-3 有機半導體材料之穩定性探討..................86
　　3-3-1 　有機半導體材料之光與氧穩定性分析..........86
　　3-3-2 　有機半導體材料之熱穩定性分析..............87
3-4 有機半導體材料之分子堆疊探討................91
3-5 有機半導體材料的載子移動率探討..............94
第四章結論.........................................100
參考文獻.......................................102
附錄.............................................107

參考文獻

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60. 姜彥如, 有機薄膜電晶體材料二噻吩蒽 [3,2-b:2',3'-d] 噻吩衍生物之開發, 國立中央大學化學研究所碩士論文, 2008.

指導教授

陳銘洲、王家麟
(Ming-chou Chen、Jia-lin Wang)

審核日期

2010-7-22

推文