赵磊

摘要：高迁移率聚合物半导体材料具有π-电子结构、较强的黏性、成膜性和柔韧性，在场效应晶体管器件制备中广泛应用于载流子传输层，电学性质在一定程度上影响载流子传输的快慢，并且决定了器件的性能是否良好。高迁移率聚合物半导体材料可以根据源极和漏极之间的导电沟道中载流子的不同，可以将半导体材料划分为空穴、电子和双极传输型聚合物半导体材料。

关键词：高迁移率;聚合物;半导体

近年来，聚合物半导体材料及其薄膜场效应晶体管器件（OFETs）已取得系列突破性进展。目前已有数百种聚合物半导体材料被成功应用于OFETs中，空穴迁移率值最高已达36.3 cm2·V-1·s-1，可与有机小分子半导体材料甚至可同无定形硅相媲美。为此我们设计、合成了系列可溶性新型共轭聚合物半导体材料，包括基于并二吡咯酮（DPP）或菲并咔唑单元的共轭聚合物。发现含二噻吩乙烯基和DPP单元的共轭聚合物PDVT一类性能优良的半导体材料，表现出良好的空穴传输性能，其迁移率均高于2.0 cm2/V·s，其中含长链侧基的聚合物PDVT-10的迁移率最高可以达到8.2 cm2/V·s。

一、概述

七十年代人们发现聚乙炔可以采取掺杂等方法提高导电率，打破传统聚合物仅能够作为绝缘材料的传统观念，并引起了许多产业公司和科研院校的研究兴趣。目前，调查发现聚合物半导体研究制造和普及使用经历了非常关键的阶段，第一个阶段是提出以聚乙炔为显著代表的材料;第二个阶段是研发了以聚噻吩和聚亚苯基乙烯为显著代表的材料，这些材料有可溶液特征，能加工制作聚合物半导体。……