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  無機場效應晶體管廣泛應用在半導體電子工業(yè)中。相比無機場效應晶體管，有機場效應晶體管（OFET）具有質量輕，可溶液法加工以及柔韌性好等獨特的優(yōu)勢，在柔性器件和可穿戴電子學中有良好的應用前景，因而受到了學術界和工業(yè)界的普遍關注。近年來，以聚合物半導體材料構筑的晶體管性能得到了快速的發(fā)展。如何設計合成用于OFET的高性能聚合物半導體材料，一直是我們的追求目標。然而，分子結構對遷移率的影響仍缺少系統(tǒng)的比較。綜述介紹了近年來國內外新型聚合物材料的最新進展。通過研究分子的化學結構及其聚集態(tài)結構與器件性能之間的關系，希望為以后設計合成新型的高性能聚合物材料提供有益的借鑒和指導。

圖1常見的聚合物半導體材料分子示意圖

  楊杰博士生和劉云圻院士等系統(tǒng)評述了不同種類的共軛聚合物的合成及其在場效應晶體管的應用，包括吡咯并吡咯二酮、異靛藍、苯并二呋喃二酮型對苯撐乙烯、萘酰亞胺等聚合物材料。綜述按照材料的種類以及載流子的傳輸類型，對高性能聚合物材料的發(fā)展過程、設計思路以及相應的OFET性能進行了系統(tǒng)地歸納總結。通過總結文獻，我們發(fā)現(xiàn)獲得高遷移率的聚合物半導體材料的可行策略是設計具有良好的主鏈共軛和平面性，合適的HOMO或LUMO能級和排列有序，結晶性好等特點的聚合物。目前，p型材料性能已經(jīng)取得很大的進展，n型和雙極性材料的發(fā)展相對滯后，尤其是空氣穩(wěn)定的電子傳輸材料更是缺乏，這是由于強吸電子的受體單元種類很少。因此設計合成新的受體單元是本領域的重要任務。上述的設計策略有望對以后的新型高性能半導體材料的合成提供有益的指導。

參考文獻

Jie Yang, Jin-yang Chen, Yun-long Sun, Long-xian Shi, Yun-long Guo, Shuai Wang, Yun-qi Liu. Design and Synthesis of Novel Conjugated Polymers for Applications in Organic Field-effect Transistors. Acta Polymerica Sinica(高分子學報), 2017, (7): 1082 – 1096

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DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17020