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有机场效应晶体管(OFETs)因其低成本、柔性好和可溶液加工等优势在电子工业中有着巨大的应用前景而被受人们关注。高性能n-型晶体管的缺乏阻碍了OFETs的发展。基于有机场效应晶体管的n-型有机半导体材料发展滞后的现状，本论文通过对一系列噻吩醌式分子的有机场效应晶体管器件进行构筑和优化，获得了高性能有机晶体管并对有机晶体管领域的基本科学问题进行了研究。主要内容如下: 1.构筑了基于呋喃-噻吩醌式分子TFT-CN-1和TFT-CN-2的晶体管，并与对应的全噻吩醌式分子TTT-CN进行了比较。基于TFT-CN-1和TFT-CN-2薄膜的晶体管电子迁移率达1.11 cm2V-1s-1和1.7×10-3 cm2V-1s-1，高于对应的噻吩醌式分子TTT-CN。为降低薄膜缺陷对呋喃-噻吩醌式分子迁移率影响，进一步构筑基于TFT-CN-1的微纳晶体管，该器件显示了高达7.7cm2V-1s-1的电子迁移率，是目前报道的最高性能n-型晶体管器件之一。此外，详细研究了溶剂、退火温度等对晶体管性能的影响，借助X-射线衍射(XRD)等表征手段对半导体在固态的堆积方式进行了研究，并对呋喃-噻吩醌式分子高性能的原因进行了探索。 2.构筑了基于含双键的噻吩醌式分子O-QTTVTT和I-QTTVTT的晶体管。基于O-QTTVTT和I-QTTVTT薄膜晶体管的电子迁移率为6.84×10-2cm2V-1s-1和4.29×10-2 cm2V-1s-1，详细研究了溶剂、退火温度等对晶体管性能的影响，借助X-射线衍射(XRD)等表征手段对半导体在固态中的堆积方式进行了研究。 3.构筑了基于铜电极的稠环噻吩醌式分子QDTBDT-2C和QDTBDT4C的薄膜晶体管。它们的电子迁移率分别达0.95 cm2V-1s-1和0.38 cm2V-1s-1，比金电极的器件迁移率提高近一倍。X-射线光电子能谱(XPS)等表征手段显示铜电极与稠环醌式分子形成了电荷转移复合物，降低了器件的注入势垒和接触电阻。