场效应晶体管是电子产品中最基础,也是应用最广泛的元器件。其中,有机场效应晶体管因其体积小、重量轻、制备成本低、易于微/纳集成等诸多优点而引起人们的研究关注并取得了很大进展,但是对于真正实现其产业化和商业化还有一定的距离。本文从有机场效应晶体管中最重要的组成部分之一-有机半导体材料入手,设计、合成新型的有机小分子和聚合物半导体材料,从其理化性质与场效应晶体管器件制备及性能测试等方面展开研究工作,主要研究内容如下:1、设计、合成了H型二维稠环化合物ATBF,利用循环伏安法、紫外-可见吸收光谱、紫外光电子能谱、热重分析对其电化学、光物理和热学性能进行了表征。利用物理气相传输法培养了ATBF大晶体和微/纳尺寸的小晶体,并用X-射线衍射对单晶结构进行了解析。利用原子力显微镜、扫描电子显微镜及透射电镜等对其微/纳尺寸单晶进行了表征。采用底栅顶接触构型制备了基于ATBF的微/纳尺寸单晶的单晶场效应晶体管器件,并研究了其电学特性,最高单晶迁移率达到0.78 cm²V^-1s^-1。最后与同系列的化合物ATBT进行比较发现在该系列化合物中S…S作用与π-π作用力为协同作用,因而对它们的分子堆积以及其晶体管性能有很大促进的作用。2、设计、合成了以C₁₄-TTBT和双氰基取代的溴代环芴二噻吩为结构单元的线型共聚物BBTTCN,利用GPC表征了合成的聚合物分子量。利用紫外-可见吸收光谱、热重分析和差示扫描量热法对其光物理和热学性能进行了表征。并利用溶液法对聚合物BBTTCN进行甩膜,以底栅顶接触的模式制备了其薄膜场效应晶体管,在不同基底温度下退火并测试了其性能,结果显示该聚合物为双极性材料,p型最高空穴迁移率9.03X10^-3cm²V^-1s^-1,n型最高电子迁移率为2.66X10^-4cm²V^-1s^-1。3、设计、合成了以不同卤原子取代的苯并噻二唑（BTz）和噻吩乙烯噻吩(C₁₂-TVT)为结构单元的共聚物,以研究引入不同卤原子对共聚物性质和场效应晶体管性能的影响。利用紫外-可见吸收光谱、热重分析和差示扫描量热法分别对其光物理和热学性能进行了表征。利用溶液法旋涂制备薄膜场效应晶体管,在不同基底退火温度下测试了其性能,结果显示三种聚合物均为双极性材料。4、设计、合成了以DPP、3,4-二氟噻吩和噻吩为结构单元的三组分共聚物。其中,以噻吩为主体,调节DPP和3,4-二氟噻吩的比例研究不同比例对共聚物的影响。并利用紫外-可见吸收光谱、热重分析和差示扫描量热法对其光物理和热学性能进行了表征。最后利用溶液法旋涂制备薄膜场效应晶体管,在不同基底退火温度下测试了其性能,结果显示该体系聚合物双极性材料,其中p型最高迁移率达到了0.286 cm²V^-1s^-1。5、设计、合成了以C₁₂-TT、C₁₆-TT、四氟苯和二氟噻吩为结构单元的四种共聚物。以3,4-二氟噻吩和1,2,4,5-四氟苯来调节氟原子数量,研究氟原子数量对聚合物载流子传输性能的影响。利用紫外-可见吸收光谱、热重分析和差示扫描量热法对其光物理和热学性能进行了表征。6、设计、合成了以C₁₄-TTBT和苯并三噻吩为结构单元的星形网状聚合物3TB2T。