近年来，有机场效应晶体管(OFETs)材料及其器件已经取得了重大进展。然而设计和合成高性能新型的有机半导体材料依然是研究的热点。有机半导体材料本身的骨架结构和共轭程度对材料的溶解性、成膜性、结晶性和堆积结构都有着重要的影响，从而对其电荷传输能力起着至关重要的作用。本文以获得高迁移率的有机半导体为目标，设计合成了一系列富含杂原子的聚合物半导体材料，并对它们的OFETs性能进行研究，考察了材料结构与性能之间的关系。取得了以下研究结果:　　(1)设计合成了吡咯并吡咯二酮(DPP)和噻吩-并噻唑-噻吩(TzBT)的共聚物，获得了一个高迁移率的p型半导体材料。首先，通过引入富含杂原子的DPP和TzBT单体来加强堆叠，形成强烈的分子间重叠，以利于电荷输运。其次，给体部分（噻吩单位）和受体部分(DPP和TzBT单位)在最近邻分子会相互影响，使聚合物链更紧密。通过给体-受体相互作用增强分子间的相互作用可能是实现这种聚合物的高迁移率的一个重要因素。从研究结果来看，较小的π-π堆积的距离(3.52(A))，较低的退火温度以及高的空穴迁移率(3.43 cm2/Vs)和开关比，证明引入杂原子和D-A结构的构造是提高聚合物性能场效应的重要途径。　　(2)选用(E)-2-（2-（噻吩-2-基）乙烯）噻吩和（E)-2-（2-（硒吩-2-基）乙烯）硒吩为电子给体桥连单元，以及烷基取代的硒酚-DPP衍生物为电子受体，采用Stille偶联方法合成了两个带不同烷基取代的D-A型聚合物PSDVT和PSDVS。吸收光谱对比研究发现:由于硒酚比噻吩的给电子能力强，所以PSDVT和PSDVS的吸收光谱相比噻吩-DPP聚合物PDVT-10发生了5nm的蓝移。从两个聚合物PSDVT和PSDVS的AFM和GIXRD表征图可看出，退火对其薄膜堆积形态的影响很不明显。两个聚合物的OFET器件在温和的退火温度下，都表现出良好的空穴传输性能，其最高空穴迁移率分别达到13.6和7.92cm2/Vs，电流开关比都大于106，这一结果是目前所报道的基于低温退火薄膜构造的OFET器件的最好性能之一，这些特点使该类聚合物在构造柔性光电子器件与电路中都具有更大的优势。　　(3)根据前面提到的设计理念，我们设计合成了基于噻吩异靛青(IGT)的聚合物PIGT-BT、PIGT-TT和PIGT-VT。三个聚合物具有超窄的的带隙（小于1eV），和超宽的紫外可见吸收（最大吸收甚至达到1400 nm），几乎覆盖了整个可见光至近红外范围。三个聚合的器件性能都超过了0.1 cm2/Vs，而且通过PS封装的PIGT-TT的器件性能达到了1.70 cm2/Vs，这是据我们所知基于IGT构造的聚合物的最好性能，而且比文献中报道这类聚合物的最高迁移率(0.2cm2/V s)高出了近一个数量级，这更加表明了这个材料的优越性。更重要的是三个聚合物的场效应晶体管的性能都是随着器件沟道的降低而升高，这给需要制备超窄沟道的有机半导体器件提供了一类合适的有机高分子化合物。