电荷转移复合物低维结构的可控制备及光电性能研究

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电荷转移(CT)复合物,具有很多特殊的性能,比如高导电性、高温超导性、室温铁电性和电荷的双极性输运等性能,正越来越吸引科学家们的兴趣。它们作为双组份物质不仅保留了各自组分固有的性质,并且展现出了更多新颖的光电性能。但是,组份的增加也提高了合成的难度,另外CT复合物常常具有多种不同化学计量比的给体分子和受体分子的相态,这使得可控的制备具有特定相态和形貌的CT复合物更加困难。另外,它们在有机电子学领域的应用需求非常迫切,但是对它们光电性能的研究却处于起步阶段,对其结构和性能关系的认识不足。因此,对CT复合物低维结构的可控制备和性能的研究,无论在理论上还是在实际应用领域都具有重要意义。本文对几种CT复合物的低维可控生长及其光电性能做了一些研究。  1.用溶液法可控的制备了具有不同分子堆积模式的CuOEP-TCNQ共晶微纳米结构,分别为TCNQ·2CuOEP纳米带和TCNQ·CuOEP微米棒,其分子堆叠方式分别为DDA(DDA)nDDA和DA(DA)nD模式。性能研究表明DDA(DDA)nDDA堆叠结构的相比对应的DA(DA)nDA的相具有更好的光响应性能。  2.我们开发了一种相转变法来可控合成具有特定计量比的CT共晶复合物。选取了pyrene·perylene·TCNQ体系,并成功制备了perylene·TCNQ(P1T1)微米棒,(perylene)3·TCNQ(P3T1)微米片和pyrene·perylene·TCNQ(PyPeT)微米棒。发现PyPeT微米棒的器件的电子迁移率要比P1T1的小,而正向阈值电压却要大很多。两者都可以作为光电晶体管使用,其最大光电流和暗电流之比可以达到1000。  3.用滴铸法制备了coronene·TCNQ共晶微米棒、晕苯(coronene)微米棒和TCNQ微米片。在相同的条件下制备了相应的场效应晶体管,并且在相同的外界条件下进行了测试。发现基于coronene·TCNQ微米棒的器件表现出比TCNQ微米片更好的n型晶体管特性,并进行了分析。
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