贵州大学刘迅成Macromolecules:醌式三元共聚物策略实现高性能环保溶剂加工的有机场效应晶体管

本研究由贵州大学刘迅成特聘教授团队发表在Macromolecules期刊上，探讨了通过醌式三元共聚物策略实现高性能环保溶剂加工的有机场效应晶体管（OFET）。研究背景在于当前高性能聚合物半导体材料的加工广泛使用有毒的卤化溶剂，引发环境问题并阻碍工业化生产。研究目的是通过精确调控聚合物链间聚集行为和薄膜结晶度，提升OFET器件的载流子迁移率和稳定性。研究团队设计合成了一系列基于氮杂对苯二甲醌（AQM）的无规三元共聚物，通过改变三联噻吩（3T）和四联噻吩（4T）单元的比例，调控了聚合物的溶解性、链间聚集和薄膜微观形貌。研究发现，当采用氯苯作为加工溶剂时，所有三元共聚物的空穴迁移率和操作稳定性均优于相应的交替共聚物，其中4T含量为75%的聚合物实现了2.26 cm2 V–1 s–1的最高空穴迁移率。此外，采用环保溶剂四氢呋喃（THF）加工时，含25% 4T单元的聚合物展现出2.09 cm2 V–1 s–1的空穴迁移率，创下了醌式聚合物基于环保溶剂加工的最高迁移率纪录。该研究为发展环境友好型有机电子器件提供了新的设计思路。