由直接芳基化合成的高迁移率双极传输型共轭聚合物

【作者】 高垚； 张效洁； 田洪坤； 张吉东； 闫东航； 耿延候； 王佛松；

【机构】 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室； 中国科学院大学；

【摘要】 共轭聚合物独特的光电性质以及碳氢活化直接芳基化合成方法上的优势,使得近年来利用碳氢活化直接芳基化反应合成共轭聚合物受到广泛关注。但由于直接芳基化聚合中存在活性低与选择性差等问题,含吡咯并吡咯二酮(DPP)的高迁移率共轭聚合物至今未通过这一方法得到。我们在二噻吩乙烯(TVT)单体的两个噻吩单元的β位引入四个氟原子,既提高了噻吩单元上的C-H键的反应活性,又避免了噻吩β位的副反应。通过碳氢活化聚合高效地制备出该单体与DPP的共轭聚合物PDPP-4FTVT。DFT理论计算表明聚合物具有高度平面的骨架。与不含氟的聚合物PDPP-TVT相比,PDPP-4FTVT的HOMO/LUMO能级分别降低了0.19和0.15 eV。聚合物在底栅顶接触(BGTC)构型的薄膜晶体管器件中表现出双极传输特性,并在薄膜中呈现edge-on的堆积方式。在空气中测得的空穴和电子迁移率分别高达3.40 cm2V-1s-1和5.86 cm2V-1s-1,这是目前用碳氢活化聚合获得的共轭聚合物中的最高迁移率。更多还原