CN115124547A - 光稳有机场效应晶体管半导体材料及其合成方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光稳有机场效应晶体管半导体材料及其合成方法和应用，该有机半导体材料为4,4'‑(3,6‑二(3,4,5‑三氟苯基)噻吩[3,2‑b]噻吩‑2,5‑二酰基)二(N，N‑二苯基苯胺)，分子式为C54H32F6N2S2，本发明有机半导体材料的电学性质具有较强的光稳定性，在光功率密度超过100mW/cm2的强光照射下，基于有机半导体材料的有机场效应晶体管的光电流和阈值电压的变化很小，对应的转移特性曲线具有很好的稳定性。可以使有机场效应晶体管的耐光性大幅增强，其对光照的耐受值已超过太阳光的光强，表明该器件能够在光照条件下稳定工作。
Description
技术领域
本发明属于有机场效应晶体管技术领域，具体来说涉及一种光稳有机场效应晶体管半导体材料及其合成方法和应用。
背景技术
近年来，有机场效应晶体管以其良好的光电性能成为一个新兴的研究热点。为了促进有机场效应晶体管的发展，需要设计合成一些兼具高载流子迁移率和特殊光学特性的分子，以实现在多功能光电器件上的潜在应用。其中，小分子有机半导体容易提纯，易生长单晶。由于单晶的晶界少，缺陷密度低，有利于实现高迁移率。然而，除了实现高迁移率外，还要求有机半导体材料对外界刺激具有较高的耐受性，以提升电子器件的稳定性。其中，光稳定性一直是亟待解决的重要问题。在光照条件下，很多有机场效应晶体管会表现出明显的光电流增加和阈值电压的大幅漂移，这些因素共同制约着器件在柔性透明显示器等方面的潜在应用。因此，需要设计出一些有机半导体材料用来构筑光稳定的有机场效应晶体管。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种有机半导体材料，该有机半导体材料以并噻吩基团为母核，在母核的中心对称结构中构成给受体结构——给电子基团与吸电子基团间(Donor-Acceptor,D-A)的相互作用，进而制备出本征具有对光不敏感的有机半导体小分子材料，能使光生激子淬灭，进而实现光稳定的有机场效应晶体管。
本发明的另一目的是提供上述有机半导体材料的合成方法，该合成方法在端基位置引入三苯胺官能团，这种强的给电子基团(三苯胺官能团)有利于增强分子内的电荷转移；同时三氟苯官能团具有强的吸电子基，两种基团在并噻吩为母核的中心对称结构中构成给受体结构，得到有机半导体材料(TFP-TT-TPA)。
本发明的另一目的是提供上述有机半导体材料在有机场效应晶体管中的应用。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
一种有机半导体材料，该有机半导体材料为4,4'-(3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩-2,5-二酰基)二(N，N-二苯基苯胺)，分子式为C54H32F6N2S2，分子结构为：
上述有机半导体材料的合成方法，包括以下步骤：
1)在惰性气体环境下，将3,6-二溴噻吩[3,2-b]噻吩、3,4,5-三氟苯硼酸、第一溶剂、催化剂和碱剂混合，于90-120℃反应10～24h，得到3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩；
在所述步骤1)中，按物质的量份数计，所述3,6-二溴噻吩[3,2-b]噻吩和3,4,5-三氟苯硼酸的比为1：(2～3)。
在所述步骤1)中，所述第一溶剂为甲苯、乙醇和水的混合物。
在所述步骤1)中，按体积份数计，所述第一溶剂中甲苯、乙醇和水的比为(4-6):1:1。
在所述步骤1)中，所述3,6-二溴噻吩[3,2-b]噻吩的物质的量份数、3,4,5-三氟苯硼酸的物质的量份数、第一溶剂的体积份数、催化剂的物质的量份数和碱剂的物质的量份数的比为1：(2～3)：6：0.1：4。
在所述步骤1)中，所述催化剂为四(三苯基膦)钯。
在所述步骤1)中，所述碱剂为碳酸钾。
在所述步骤1)中，反应10～24h后，冷却至室温，柱层析纯化，重结晶纯化得到白色的固体为所述3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩。
在上述技术方案中，所述柱层析纯化的洗脱液为乙酸乙酯和石油醚的混合物，其中，按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为(1～5):1。
2)将所述3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩、N-溴代丁二酰亚胺和第二溶剂混合，室温避光搅拌24～48h，得到白色固体为2,5-二溴-3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩(TFP-TT-Br)；
在所述步骤2)中，所述第二溶剂为冰醋酸和三氯甲烷的混合物。
在上述技术方案中，按体积份数计，第二溶剂中所述冰醋酸和三氯甲烷的比为1:(1～3)。
在所述步骤2)中，按物质的量份数计，所述3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩和N-溴代丁二酰亚胺的比为1:(2～4)；
在所述步骤2)中，所述3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩的物质的量份数、N-溴代丁二酰亚胺的物质的量份数和第二溶剂的体积份数的比为1:(2～4)：60。
在所述步骤2)中，室温避光搅拌24～48h后进行萃取，洗涤后干燥，柱色谱法纯化，得到所述2,5-二溴-3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩。
在上述技术方案中，所述柱色谱法纯化的洗脱液为乙酸乙酯和石油醚的混合物，其中，按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为(1～5)：1。
3)在惰性气体环境下，将所述2,5-二溴-3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩、(4-(二苯胺)苯基)硼酸、第三溶剂、催化剂和碱剂混合，于90-120℃反应10～24h，得到所述有机半导体材料。
在所述步骤3)中，所述第三溶剂为甲苯、乙醇和水的混合物。
在上述技术方案中，按体积份数计，所述第三溶剂中甲苯、乙醇和水的比为(4-6)：1：1。
在所述步骤3)中，按物质的量份数计，所述2,5-二溴-3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩和(4-(二苯胺)苯基)硼酸的比为1:(2～3)。
在所述步骤3)中，所述2,5-二溴-3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩的物质的量份数、(4-(二苯胺)苯基)硼酸的物质的量份数和第三溶剂的体积份数的比为1:(2～3)：6。
在所述步骤3)中，所述2,5-二溴-3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩的物质的量份数、(4-(二苯胺)苯基)硼酸的物质的量份数、第三溶剂的体积份数、催化剂的物质的量份数和碱剂的物质的量份数比为1：(2～3)：6：0.1：4。
在所述步骤3)中，所述催化剂为四(三苯基膦)钯。
在所述步骤3)中，所述碱剂为碳酸钾。
在所述步骤3)中，90-120℃反应10～24h后冷却至室温，再进行柱层析过滤，重结晶，得到所述有机半导体材料。
在上述技术方案中，所述柱层析过滤的洗脱液为CH2Cl2和石油醚的混合物。
在上述技术方案中，按体积份数计，所述石油醚和CH2Cl2的比为(1～5)：1。
在上述技术方案中，所述物质的量份数的单位为mmol，所述体积份数的单位为mL。
在上述技术方案中，所述惰性气体为氮气或氩气。
上述有机半导体材料在有机场效应晶体管中的应用。
在上述技术方案中，将所述有机半导体材料制备成薄膜或微纳晶后应用到所述有机场效应晶体管中。
在上述技术方案中，所述薄膜的厚度为5～100nm。
在上述技术方案中，制备成薄膜的方法为热蒸镀法，制备成微纳晶的方法为物理气相传输法(Physical Vapor Transport,PVT)。
本发明有机半导体材料的电学性质具有较强的光稳定性，在光功率密度超过100mW/cm2的强光照射下，基于有机半导体材料的有机场效应晶体管的光电流和阈值电压的变化很小，对应的转移特性曲线具有很好的稳定性。可以使有机场效应晶体管的耐光性大幅增强，其对光照的耐受值已超过太阳光的光强，表明该器件能够在光照条件下稳定工作。
附图说明
图1为本发明有机半导体材料的合成方法的合成路线；
图2为有机半导体材料的核磁氢谱；
图3为有机半导体材料的核磁碳谱；
图4为有机半导体材料的质谱；
图5为有机半导体材料的单晶结构；
图6为有机半导体材料的晶体间的给受体相互作用；
图7为有机半导体材料的单晶堆积；
图8为有机场效应晶体管的结构示意图；
图9为实施例8的有机场效应晶体管在不同强度光照下的转移曲线；
图10为实施例9的有机场效应晶体管在不同强度光照下的转移曲线；
图11为实施例10的有机场效应晶体管在不同强度光照下的转移曲线；
图12为实施例11的有机场效应晶体管在不同强度光照下的转移曲线。
具体实施方式
本发明有机半导体材料的合成方法的合成路线如图1所示，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
下述实施例中药品的购买源如下：
3,6-二溴噻吩[3,2-b]噻吩：
纯度：99％；毕得医药。
3,4,5-三氟苯硼酸：
天津希恩思生化科技有限公司。
(4-(二苯胺)苯基)硼酸：
纯度：99％；天津希恩思生化科技有限公司。
N-溴代丁二酰亚胺，纯度：99％；上海阿拉丁生化有限公司。
在下述实施例中，物质的量份数的单位为mmol，体积份数的单位为mL，惰性气体为氮气。
实施例
一种有机半导体材料，该有机半导体材料为4,4'-(3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩-2,5-二酰基)二(N，N-二苯基苯胺)，分子式为C54H32F6N2S2，分子结构为：
上述有机半导体材料的合成方法，包括以下步骤：
1)在惰性气体环境下，将3,6-二溴噻吩[3,2-b]噻吩、3,4,5-三氟苯硼酸、第一溶剂、催化剂和碱剂混合在密闭的烧瓶中，于100℃回流反应20h，冷却至室温20～25℃，柱层析纯化，在80℃下使用乙酸乙酯重结晶纯化得到白色的固体为3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩，其中，催化剂为四(三苯基膦)钯，碱剂为碳酸钾，第一溶剂为甲苯、乙醇和水的混合物，按体积份数计，第一溶剂中甲苯、乙醇和水的比为4:1:1，柱层析纯化的洗脱液为乙酸乙酯和石油醚的混合物，其中，按体积份数计，乙酸乙酯和石油醚的比为1：1，
在步骤1)中，3,6-二溴噻吩[3,2-b]噻吩的物质的量份数、3,4,5-三氟苯硼酸的物质的量份数、第一溶剂的体积份数、催化剂的物质的量份数和碱剂的物质的量份数的比为X。
2)在圆底烧瓶中，将3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩、N-溴代丁二酰亚胺和第二溶剂混合，室温20～25℃避光搅拌24h用CHCl3萃取，用蒸馏水洗涤有机相3次，使用无水Na2SO4干燥去除洗涤残余的蒸馏水，柱色谱法纯化，得到白色固体为2,5-二溴-3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩(TFP-TT-Br)，其中，第二溶剂为冰醋酸和三氯甲烷的混合物，按体积份数计，冰醋酸和三氯甲烷的比为1:1，柱色谱法纯化的洗脱液为乙酸乙酯和石油醚的混合物，其中，按体积份数计，乙酸乙酯和石油醚的比为1:1；
在步骤2)中，3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩的物质的量份数、N-溴代丁二酰亚胺的物质的量份数和第二溶剂的体积份数的比为Y。
3)在惰性气体环境下，在密封的烧瓶中将2,5-二溴-3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩、(4-(二苯胺)苯基)硼酸、第三溶剂、催化剂和碱剂混合，于100℃回流反应24h，冷却至室温20～25℃，再进行柱层析过滤，在65℃下使用CHCl3重结晶，得到黄色固体为有机半导体材料，其中，催化剂为四(三苯基膦)钯，碱剂为碳酸钾，第三溶剂为甲苯、乙醇和水的混合物，按体积份数计，第三溶剂中的甲苯、乙醇和水的比为4：1：1，柱层析过滤的洗脱液为CH2Cl2和石油醚的混合物，按体积份数计，CH2Cl2和石油醚的比为1:1。
在步骤3)中，2,5-二溴-3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩的物质的量份数、(4-(二苯胺)苯基)硼酸的物质的量份数、第三溶剂的体积份数、催化剂的物质的量份数和碱剂的物质的量份数比为Z。
X、Y和Z的值见表1。
表1
上述实施例所得有机半导体材料的晶体数据和结构精修如表2所示。
表2
上述实施例所得有机半导体材料的核磁氢谱测试、核磁碳谱测试和质谱测试如图2～4所示。
上述实施例1～5的有机半导体材料的晶体结构如图5所示，晶体堆积如图7示，表现出层状堆积，利于载流子传输，晶体间的给受体相互作用如图6所示，代表C-H···F相互作用。
实施例8
一种场效应晶体管的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备基底：500μm厚的重掺杂硅上覆盖有300nm厚的二氧化硅，基底的尺寸为2cm×1cm，其中，重掺杂硅为栅极，二氧化硅作为介电层；
(2)使用氧等离子体真空处理5分钟，功率为50W，在90℃的真空下干燥0.5小时，以消除水分的影响。冷却至室温后，在处理后的介电层表面滴10μL十八烷基三氯硅烷(OTS)。随后，将烘箱加热至120℃并在真空下保持2.5h。接下来使用超声清洗机先后依次分别用正己烷、氯仿和异丙醇各清洗硅片10分钟，最后在60℃的真空下干燥5分钟，使清洗的溶剂全部挥发。
(3)在OTS修饰的介电层上热蒸镀有机半导体材料以在介电层上形成20nm厚的有机半导体薄膜，热蒸镀速率为
基底的温度为60℃；
(4)在有机半导体薄膜上热蒸镀金源漏电极，蒸镀速率为
源漏电极厚度为20nm，得到有机场效应晶体管。
在不同光功率密度的光照下测试有机场效应晶体管，表现出很好的光稳定性质，其光电流和阈值电压随光照强度并没有明显的变化(图9)。
实施例9
一种场效应晶体管的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备基底：500μm厚的重掺杂硅上覆盖有300nm厚的二氧化硅，基底的尺寸为2cm×1cm，其中，重掺杂硅为栅极，二氧化硅作为介电层；
(2)配置10mg/ml的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)水溶液，在介电层上使用旋涂法以3000rpm旋涂30s，随后经过70℃热退火30分钟得到PMMA修饰的介电层；
(3)在PMMA修饰后的介电层上热蒸镀有机半导体材料以在介电层上形成20nm厚的有机半导体薄膜，热蒸镀速率为
基底的温度为60℃；
(4)在有机半导体薄膜上热蒸镀金源漏电极，蒸镀速率为
源漏电极厚度为20nm，得到有机场效应晶体管。
在不同光功率密度的光照下测试有机场效应晶体管，表现出很好的光稳定性质，其光电流和阈值电压随光照强度并没有明显的变化(图10)。
实施例10
一种场效应晶体管的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备基底：500μm厚的重掺杂硅上覆盖有300nm厚的二氧化硅，基底的尺寸为2cm×1cm，其中，重掺杂硅为栅极，二氧化硅作为介电层；
(2)配置10mg/ml聚苯乙烯(PS)水溶液，在介电层上使用旋涂法以1000转速旋涂30s，随后经过70℃热退火30分钟，得到PMMA修饰的介电层；
(3)在PMMA修饰的介电层上热蒸镀有机半导体材料以在介电层上形成20nm厚的有机半导体薄膜，热蒸镀速率为
基底的温度为60℃；
(4)热蒸镀金源漏电极，蒸镀速率为
源漏电极的厚度为20nm，得到有机场效应晶体管。
在不同光功率密度的光照下测试有机场效应晶体管，表现出很好的光稳定性质，其光电流和阈值电压随光照强度并没有明显的变化(图11)。
实施例11
一种场效应晶体管的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备基底：500μm厚的重掺杂硅上覆盖有300nm厚的二氧化硅，基底的尺寸为2cm×1cm，其中，重掺杂硅为栅极，二氧化硅作为介电层；
(2)使用氧等离子体真空处理5分钟后，功率为50W，在90℃的真空下干燥0.5小时，以消除水分的影响。冷却至室温后，在介电层上滴10μL OTS。随后，将烘箱加热至120℃并在真空下保持2.5h。接下来使用超声清洗机先后依次用正己烷、氯仿和异丙醇各清洗10分钟，最后在60℃的真空下干燥30分钟，使清洗的溶剂全部挥发。
(3)使用物理气相传输法沉积微纳晶状态的有机半导体材料，选用含有双温区的管式炉，通过机械泵抽真空，在低温区放置步骤(2)所得的基底(介电层朝上)，在高温区放置一个装有有机半导体材料的石英舟，并使用氩气作为载气，高温区温度设置为230℃，持续2小时，氩气流速为50sccm。最终在低温区(50℃)处的介电层上获得微纳晶态的有机半导体材料。
(4)使用含多个镂空方格的铜网作为掩模，每个方格的长度为90μm，宽度为10μm，蒸镀100nm厚的金膜，蒸镀的速率为
得到金膜的阵列；使用贴金膜技术(Q.Tang,L.Jiang,Y.Tong,H.Li,Y.Liu,Z.Wang,W.Hu,Y.Liu and D.Zhu,Adv.Mater.,2008,20,2947—2951.)将两个长宽比为9:1的金膜转移至微纳晶态的有机半导体材料上，即将金膜作为源漏电极贴在微纳晶态的有机半导体材料上得到单晶的有机场效应晶体管。
参考文献：
在不同光功率密度的光照下测试单晶的有机场效应晶体管，表现出很好的光稳定性质，其光电流和阈值电压随光照强度并没有明显的变化(图12)。
上述实施例所得场效应晶体管的结构如图8所示，分别由栅极、介电层、有机半导体(不都是薄膜，可统称为有机半导体层)和源漏电极组成。图9所示为上述实施例8对应的光照下的转移曲线，随着光功率密度的增加，即从三角形形状的曲线对应着0mW/cm2到方形形状的曲线对应着170.4mW/cm2，多条曲线表现出较好的重合状态，且光电流没有明显的增加，同时阈值电压也没有明显的改变，表明具有很好的光稳定性。图10所示为上述实施例9对应的光照下的转移曲线，随着光功率密度的增加，即从三角形形状的曲线对应着0mW/cm2到圆形形状的曲线对应着108.3mW/cm2，多条曲线表现出较好的重合状态，且光电流没有明显的增加，同时阈值电压也没有明显的改变，表明具有很好的光稳定性。图11所示为上述实施例10对应的光照下的转移曲线，随着光功率密度的增加，即从三角形形状的曲线对应着0mW/cm2到方形形状的曲线对应着170.4mW/cm2，多条曲线表现出较好的重合状态，且光电流没有明显的增加，同时阈值电压也没有明显的改变，表明具有很好的光稳定性。图12所示为上述实施例11对应的光照下的转移曲线，随着光功率密度的增加，即从五边形形状的曲线对应着0mW/cm2到方形形状的曲线对应着170.4mW/cm2，多条曲线表现出较好的重合状态，且光电流没有明显的增加，同时阈值电压也没有明显的改变，表明具有很好的光稳定性。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种有机半导体材料，其特征在于，该有机半导体材料为4,4'-(3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩-2,5-二酰基)二(N，N-二苯基苯胺)，分子式为C54H32F6N2S2，分子结构为：
2.如权利要求1所述有机半导体材料的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在惰性气体环境下，将3,6-二溴噻吩[3,2-b]噻吩、3,4,5-三氟苯硼酸、第一溶剂、催化剂和碱剂混合，于90-120℃反应10～24h，得到3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩；
2)将所述3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩、N-溴代丁二酰亚胺和第二溶剂混合，室温避光搅拌24～48h，得到白色固体为2,5-二溴-3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩；
3)在惰性气体环境下，将所述2,5-二溴-3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩、(4-(二苯胺)苯基)硼酸、第三溶剂、催化剂和碱剂混合，于90-120℃反应10～24h，得到所述有机半导体材料。
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，在所述步骤1)中，按物质的量份数计，所述3,6-二溴噻吩[3,2-b]噻吩和3,4,5-三氟苯硼酸的比为1：(2～3)；
在所述步骤1)中，所述第一溶剂为甲苯、乙醇和水的混合物；
在所述步骤1)中，按体积份数计，所述第一溶剂中甲苯、乙醇和水的比为(4-6):1:1；
在所述步骤1)中，所述3,6-二溴噻吩[3,2-b]噻吩的物质的量份数、3,4,5-三氟苯硼酸的物质的量份数、第一溶剂的体积份数、催化剂的物质的量份数和碱剂的物质的量份数的比为1：(2～3)：6：0.1：4；
在所述步骤1)中，所述催化剂为四(三苯基膦)钯；
在所述步骤1)中，所述碱剂为碳酸钾；
在所述步骤1)中，反应10～24h后，冷却至室温，柱层析纯化，重结晶纯化得到白色的固体为所述3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩，所述柱层析纯化的洗脱液为乙酸乙酯和石油醚的混合物，其中，按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为(1～5):1。
4.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述第二溶剂为冰醋酸和三氯甲烷的混合物，按体积份数计，第二溶剂中所述冰醋酸和三氯甲烷的比为1:(1～3)；
在所述步骤2)中，按物质的量份数计，所述3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩和N-溴代丁二酰亚胺的比为1:(2～4)；
在所述步骤2)中，所述3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩的物质的量份数、N-溴代丁二酰亚胺的物质的量份数和第二溶剂的体积份数的比为1:(2～4)：60；
在所述步骤2)中，室温避光搅拌24～48h后进行萃取，洗涤后干燥，柱色谱法纯化，得到所述2,5-二溴-3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩，所述柱色谱法纯化的洗脱液为乙酸乙酯和石油醚的混合物，其中，按体积份数计，石油醚和乙酸乙酯的比为(1～5)：1。
5.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，在所述步骤3)中，所述第三溶剂为甲苯、乙醇和水的混合物，按体积份数计，所述第三溶剂中甲苯、乙醇和水的比为(4-6)：1：1；
在所述步骤3)中，按物质的量份数计，所述2,5-二溴-3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩和(4-(二苯胺)苯基)硼酸的比为1:(2～3)；
在所述步骤3)中，所述2,5-二溴-3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩的物质的量份数、(4-(二苯胺)苯基)硼酸的物质的量份数和第三溶剂的体积份数的比为1:(2～3)：6；
在所述步骤3)中，所述2,5-二溴-3,6-二(3,4,5-三氟苯基)噻吩[3,2-b]噻吩的物质的量份数、(4-(二苯胺)苯基)硼酸的物质的量份数、第三溶剂的体积份数、催化剂的物质的量份数和碱剂的物质的量份数比为1：(2～3)：6：0.1：4；
在所述步骤3)中，所述催化剂为四(三苯基膦)钯；
在所述步骤3)中，所述碱剂为碳酸钾；
在所述步骤3)中，90-120℃反应10～24h后冷却至室温，再进行柱层析过滤，重结晶，得到所述有机半导体材料，所述柱层析过滤的洗脱液为CH2Cl2和石油醚的混合物，按体积份数计，所述石油醚和CH2Cl2的比为(1～5)：1。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的合成方法，其特征在于，所述物质的量份数的单位为mmol，所述体积份数的单位为mL，所述惰性气体为氮气或氩气。
7.如权利要求1所述有机半导体材料在有机场效应晶体管中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，将所述有机半导体材料制备成薄膜或微纳晶后应用到所述有机场效应晶体管中。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述薄膜的厚度为5～100nm。
10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，制备成薄膜的方法为热蒸镀法，制备成微纳晶的方法为物理气相传输法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220930 |