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有机半导体器件由于在大面积、低能耗、低成本、柔性化和微/纳米级电子产品方面的应用在世界范围内引起了广泛关注,被认为是下一代主流半导体器件。酞菁(Pc)类化合物及其衍生物具有独特的电学、光学、磁学特性,且具有良好的热稳定性和化学稳定性,分子组成和结构具有可控调节性能,是一类具有应用前景的有机半导体材料。金属酞菁(MPc)类化合物及其衍生物由于具有以上优良的性能而广泛作为有源层被应用到有机薄膜场效应晶体管(OTFTs)器件。普遍认为通过引入吸电子基团可以调控MPc的电荷传输性能,使p型有机半导体材料转变为n型材料。本论文研究不同数目氟原子取代酞菁铜(FxCuPc,x=4,8,12,16)化合物的合成及其场效应器件性能,具体内容如下:本文以氟代邻苯二甲酰亚胺、氟代邻苯二甲酸酐和氟代邻苯二腈的方法制备了FxCuPc(x=4,8,12,16),其收率分别为64.61%、46.67%、85.31%、60.00%。对合成的FxCuPc(x=4,8,12,16)进行了基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、红外吸收光谱(IR)、循环伏安(CV)电化学性能、扫描电子显微镜光谱(SEM)和材料本征迁移率(μ)等物理化学方面的研究。对全氟取代酞菁铜(F16CuPc)场效应器件进行了优化。研究了不同基底温度对F16CuPc器件的影响,当温度为110°C时制备的器件各方面性能最优。将十八烷基三甲基氯硅烷(OTS)和六联苯(p-6P)诱导层引入到有机半导体薄膜及器件的制备中,最佳基底温度分别为50°C和110°C,均获得了高质量的有机半导体薄膜。p-6P作为诱导层时,电子迁移率最高达到了0.42 cm2V-1s-1。研究了F16CuPc/p-6P/SiO2 OTFTs器件在空气环境中的寿命,当放置240天以后,电子迁移率依然比未加修饰的新制备的F16CuPc/SiO2 OTFTs要高8倍以上。进一步研究了FxCuPc(x=4,8,12,16)场效应器件,系统研究了氟原子数目对分子结构、前线分子轨道、薄膜形貌和微观结构以及分子的堆积聚集形式等方面造成的影响。F4CuPc器件的电子迁移率为2.6×10-4 cm2V-1s-1;F8CuPc器件的电子迁移率为1.75×10-3 cm2V-1s-1;F12CuPc器件在空气环境中表现出了双极性特性,空穴迁移率为0.005 cm2V-1s-1和电子迁移率为0.006 cm2V-1s-1;F16CuPc器件的电子迁移率为0.27 cm2V-1s-1。引入不同数目氟原子可以使得酞菁铜制备成单一组分的p型、双极性和n型有机薄膜场效应器件。