發(fā)布時(shí)間：2018-09-07 16:03

【摘要】：聚合物半導(dǎo)體材料因具有可以實(shí)現(xiàn)低成本溶液加工的優(yōu)勢而推進(jìn)了光電子器件的發(fā)展和商業(yè)化應(yīng)用。與傳統(tǒng)的共軛聚合物不同,π-堆積聚合物具有獨(dú)特的載流子傳輸通道,而被應(yīng)用于有機(jī)光電子領(lǐng)域。PVK是經(jīng)典的π-堆積聚合物,具有獨(dú)特的分子構(gòu)象、較高的三線態(tài)能級和良好的空穴傳輸性能,而被廣泛用作藍(lán)色電致磷光器件的主體材料和有機(jī)存儲材料。為了進(jìn)一步改善材料的穩(wěn)定性及拓展π-堆積聚合物的應(yīng)用領(lǐng)域,我們在組內(nèi)工作基礎(chǔ)上,通過位阻和電子結(jié)構(gòu)對PVK進(jìn)行功能性修飾,設(shè)計(jì)合成了一系列基于PVK的新型π-堆積聚合物,對其熱力學(xué)、光物理及電化學(xué)等性質(zhì)進(jìn)行了研究,并應(yīng)用于藍(lán)色磷光器件和晶體管存儲器件,主要研究結(jié)果如下兩大類:第一,PVK是優(yōu)異的聚合物主體材料,但是由于咔唑基團(tuán)3,6-位的高度活性,使其在紫外光和電場刺激下,容易發(fā)生老化降解,這可能會導(dǎo)致器件的本征衰減。我們采用雙位阻封端策略,設(shè)計(jì)合成具啞鈴型剛性PVKDPF,不僅保持高的三線態(tài)能級和合適的HOMO、LUMO能級,且大大提高了材料的熱力學(xué)、光化學(xué)、電化學(xué)和形貌穩(wěn)定性。應(yīng)用于藍(lán)色磷光原型器件,得到良好的器件性能,電流效率和功率效率分別達(dá)17.3 cd A-1和9.0 lm W-1。第二,PVK具有好的成膜性和寬的帶隙,應(yīng)用于晶體管存儲器的絕緣層和半導(dǎo)體層之間,可顯著改善界面形貌,相比無PVK修飾的器件,遷移率大大提高。但是器件的穩(wěn)定性不是很好,尤其是擦除態(tài)的維持穩(wěn)定性。我們將吸電子基團(tuán)磷氧和氰基通過sp3雜化碳的芴基鏈接到PVK骨架上,設(shè)計(jì)合成了剛性p-n結(jié)構(gòu)π-堆積聚合物PVKFPO、PVKFDPO和PVKDCNPPF。通過TGA、DSC、UV、PL、CV等測試研究了他們熱力學(xué)、光物理和電化學(xué)等性質(zhì),應(yīng)用于晶體管存儲器件中,有效改善了器件的穩(wěn)定性,尤其是氰基的引入,不僅顯著抑制了擦除態(tài)的衰減,保持電流開關(guān)比不低于105,還可以實(shí)現(xiàn)雙向存儲及多階存儲。
[Abstract]:Polymer semiconductor materials have promoted the development and commercial application of optoelectronic devices because of their advantages of low cost solution processing. Unlike conventional conjugated polymers, 蟺-stacked polymers have unique carrier transport channels, while those used in organic optoelectronics. PVK is a classical 蟺-stacked polymer with unique molecular conformation. Because of its high three-wire energy level and good hole transport performance, it is widely used as the main material and organic storage material for blue electrophosphorescence devices. In order to further improve the stability of the materials and expand the application of 蟺-stacked polymers, we modified PVK functionally by steric resistance and electronic structure on the basis of in-group work. A series of new 蟺-stacked polymers based on PVK have been designed and synthesized. Their thermodynamics, photophysical and electrochemical properties have been studied and applied to blue phosphorescence devices and transistor memory devices. The main results are as follows: first, PVK is an excellent polymer host material. However, due to the high activity of the carbazole group at 3 ~ 6- position, it is easy to be aged and degraded under the stimulation of ultraviolet light and electric field. This may lead to intrinsic attenuation of the device. The design and synthesis of dumbbell rigid PVKDPF, with double steric blocking end strategy not only keep high three-wire energy level and appropriate HOMO,LUMO energy level, but also greatly improve the thermodynamics, photochemistry, electrochemical and morphologic stability of the materials. Good performance, current efficiency and power efficiency of 17.3 cd A-1 and 9.0 lm W-1 were obtained for blue phosphorescence prototype devices. The second PVK has good film-forming property and wide band gap. It can significantly improve the interface morphology between the insulator layer and semiconductor layer of the transistor memory. Compared with the devices without PVK modification, the mobility is greatly improved. However, the stability of the device is not very good, especially the stability of the erasure state. We designed and synthesized rigid p-n 蟺 -stacked polymers PVKFPO,PVKFDPO and PVKDCNPPF. by linking phosphoxide and cyanide groups to the framework of PVK via fluorenyl group of sp3 hybrid carbon. Their thermodynamics, photophysical and electrochemical properties have been studied by means of TGA,DSC,UV,PL,CV et al. Their application in transistor memory devices has effectively improved the stability of the devices, especially the introduction of cyanide, which not only significantly inhibits the decay of the erasure state, but also improves the stability of the devices. Holding current switch ratio is not less than 105, can also achieve two-way storage and multi-stage storage.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN304

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本文編號：2228736