n型有机半导体材料
PhC2-BQQDI和PhC3-BQQDI
本产品为n型有机半导体材料,其具有优异的大气稳定性和电子迁移速度。
n型有机半导体材料PhCn-BQQDI,无论采用真空沉积法,还是涂布法,均可形成再现性良好的成膜,但C2体(n=2)适合涂布法,而C3体(n=3)适合气相沉积法。
◆基本信息
PhC2-BQQDI | PhC3-BQQDI | |
名称 | benzo[de]isoquinolino[1,8-gh]quinoline diimide(BQQDI) 在骨架的亚胺基的氮原子上连有苯乙基(-C2H4Ph)。 | benzo[de]isoquinolino[1,8-gh]quinoline diimide(BQQDI)在骨架的亚胺基团的氮原子上连有苯丙基(-C3H6Ph)。 |
结构式 | ||
实物图 | ||
包装 | 氩气填充 | |
外观 | 红色~红棕色,结晶性粉末~粉末 |
◆特点
可用于气相沉积法和涂布法的高性能n型有机半导体材料。
■ 高迁移性
· 涂布结晶形成的单晶在大气中的电子迁移速度为3 cm2/Vs
· 真空蒸镀膜在大气中的电子迁移速度超过0.6 cm2/Vs
■ 高稳定性
· 可在大气中长期保持稳定,不受器件结构的影响
· 单晶有机薄膜晶体管(OFET)可维持半年以上,蒸镀法OFET可维持一个月以上
· 迁移性降低率小于10%
■ 高耐性(PhC2-BQQDI)
· 在单晶OFET中,选择任意基板,都具有超过150°C的高耐热应力
· 良好的偏压应力
◆数据
①PhC2-BQQDI
LUMO能级估算、大气·热稳定性评估
● 通过循环伏安法(Cyclic Voltammetry,简称CV),估计LUMO为−4.11 eV(4-Hep-BQQDI具有优异的溶解性)
● 通过热重-差热分析法(Thermogravimetry−Differential Thermal Analysis,简称TG−DTA),在421 °C下未观察到分解或相变的热异常
● 大气储存下采用气相沉积法形成的100 nm薄膜在1个月内的紫外-可见光(UV-Vis)光谱无变化。
团聚体结构
呈砖砌型团聚体结构,能够观察到相邻BQQDI骨架之间的多分子相互作用,并可实现二维电荷传输。
PhC2-BQQDI的单晶OFET
元件结构 | 大气下的输出特性 |
②PhC3-BQQDI
PhC3-BQQDI单晶结构与LUMO之间的转移积分。
评估大气中真空气相沉积OTFT特性(通道长/宽=100 µm/1000 µm)
(a)OTFT结构图
(b)PhC2-BQQDI和(c)PhC3-BQQDI在饱和区随基板温度变化的传输特性(漏极电压:50 V)
蓝线:室温、绿线:100°C、红线:180°C
(d)PhC2-BQQDI及(e)PhC3-BQQDI的迁移速度在大气中的经时变化
③PhC2-BQQDI与PhC3-BQQDI
化合物 | 基板温度 | 平均(最大)迁移速度 (cm2 V-1S-1)† | 平均阈值电压 (V)† | 接触电阻 (kΩ cm)‡ |
PhC2-BQQDI | 室温 | 0.29(0.30) | 4.6 | 4.8±0.6 |
100°C | 0.54(0.54) | 3.3 | 5.8±0.5 | |
180°C | 0.64(0.65) | 3.5 | 4.7±0.4 | |
PhC3-BQQDI | 室温 | 0.32(0.33) | 3.2 | 1.7±0.3 |
100°C | 0.51(0.53) | 1.4 | 4.3±0.6 | |
180°C | 0.65(0.70) | 2.5 | 3.2±0.5 |
†:在饱和区(漏极电压=50 V)时评估
‡:栅极电压=50 V时的估算值
※ 本页面产品仅供研究用,研究以外不可使用。
参考文献
1. | “Robust, High-Performance n-Type Organic Semiconductors” OPEN ACCESS |
2. | “Cooperative Aggregations of Nitrogen-Containing Perylene Diimides Driven by Rigid and Flexible Functional Groups” |
3. | 岡本 敏宏, 熊谷 翔平:和光純薬時報, 88, 3, 2 (2020). |
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