中科院化學所合成并五噻吩有望成為新一類有機半導體材料

在國家自然科學基金委、科技部、中科院的大力支持下，中科院化學所有機固體院重點實驗室的劉云圻研究員、朱道本院士和武漢大學秦金貴教授合作，在以并五噻吩為半導體材料的場效應晶體管研究方面取得新進展，有關研究成果發表在近期的 J. Am. Chem. Soc. (2005, Vol. 127, No. 38, p.13281－13286)上。

　　該研究首先合成了以噻吩為結構單元的并五噻吩。從分子結構上分析，并五噻吩具有比并五苯更高的穩定性，同時可能具有更好的電性能。該研究對并五噻吩進行了結構表征和薄膜性能研究，并以它為半導體材料制備了場效應晶體管。結果表明，并五噻吩的Eg為3.29eV,而相應的并五苯的Eg僅為1.85eV。熱分解溫度272oC。場效應遷移率0.045cm2/Vs，開關比103。這一研究進展，預示著并五噻吩將有可能成為新一類的有機半導體材料。

　　場效應晶體管是微電子學中最重要的單元器件，它是利用改變電場來控制固體材料導電能力的有源器件。而以有機分子為半導體材料制備的場效應晶體管具有制備工藝簡單、成本低和柔韌性好等優點，可應用于智能卡、電子商標、電子紙、存儲器、傳感器和有源矩陣顯示器。

　　目前，并五苯因其成膜性能好、高遷移率而成為被研究得最多的有機半導體材料之一。但并五苯也存在一些缺點，如穩定性不好，在可見光區域內有很強的光吸收能力，限制了它在顯示器領域里的應用。