n型有機(jī)半導(dǎo)體材料

PhC₂-BQQDI和PhC₃-BQQDI

本產(chǎn)品為n型有機(jī)半導(dǎo)體材料，其具有優(yōu)異的大氣穩(wěn)定性和電子遷移速度。

n型有機(jī)半導(dǎo)體材料PhC_n-BQQDI，無論采用真空沉積法，還是涂布法，均可形成再現(xiàn)性良好的成膜，但C₂體（n=2）適合涂布法，而C₃體（n=3）適合氣相沉積法。

◆基本信息

	PhC2-BQQDI	PhC3-BQQDI
名稱	benzo[de]isoquinolino[1,8-gh]quinoline diimide（BQQDI） 在骨架的亞胺基的氮原子上連有苯乙基（-C2H4Ph）。	benzo[de]isoquinolino[1,8-gh]quinoline diimide（BQQDI）在骨架的亞胺基團(tuán)的氮原子上連有苯丙基（-C3H6Ph）。
結(jié)構(gòu)式
實(shí)物圖
包裝	氬氣填充
外觀	紅色~紅棕色，結(jié)晶性粉末~粉末

◆特點(diǎn)

可用于氣相沉積法和涂布法的高性能n型有機(jī)半導(dǎo)體材料。

■ 高遷移性

· 涂布結(jié)晶形成的單晶在大氣中的電子遷移速度為3 cm²/Vs

· 真空蒸鍍膜在大氣中的電子遷移速度超過0.6 cm²/Vs

■ 高穩(wěn)定性

· 可在大氣中長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，不受器件結(jié)構(gòu)的影響

· 單晶有機(jī)薄膜晶體管（OFET）可維持半年以上，蒸鍍法OFET可維持一個(gè)月以上

· 遷移性降低率小于10%

■ 高耐性（PhC₂-BQQDI）

· 在單晶OFET中，選擇任意基板，都具有超過150°C的高耐熱應(yīng)力

· 良好的偏壓應(yīng)力

◆數(shù)據(jù)

①PhC₂-BQQDI

LUMO能級(jí)估算、大氣·熱穩(wěn)定性評(píng)估

● 通過循環(huán)伏安法（Cyclic Voltammetry，簡(jiǎn)稱CV），估計(jì)LUMO為?4.11 eV（4-Hep-BQQDI具有優(yōu)異的溶解性）

● 通過熱重-差熱分析法（Thermogravimetry?Differential Thermal Analysis，簡(jiǎn)稱TG?DTA），在421 °C下未觀察到分解或相變的熱異常

● 大氣儲(chǔ)存下采用氣相沉積法形成的100 nm薄膜在1個(gè)月內(nèi)的紫外–可見光（UV-Vis）光譜無變化。

團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)

呈磚砌型團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)，能夠觀察到相鄰BQQDI骨架之間的多分子相互作用，并可實(shí)現(xiàn)二維電荷傳輸。

PhC₂-BQQDI的單晶OFET

元件結(jié)構(gòu)	大氣下的輸出特性

②PhC₃-BQQDI

PhC₃-BQQDI單晶結(jié)構(gòu)與LUMO之間的轉(zhuǎn)移積分。

評(píng)估大氣中真空氣相沉積OTFT特性（通道長(zhǎng)/寬=100 μm/1000 μm）

（a）OTFT結(jié)構(gòu)圖

（b）PhC₂-BQQDI和（c）PhC₃-BQQDI在飽和區(qū)隨基板溫度變化的傳輸特性（漏極電壓：50 V）

 藍(lán)線：室溫、綠線：100°C、紅線：180°C

（d）PhC₂-BQQDI及（e）PhC₃-BQQDI的遷移速度在大氣中的經(jīng)時(shí)變化

③PhC₂-BQQDI與PhC₃-BQQDI

化合物	基板溫度	平均（最大）遷移速度 （cm2 V-1S-1）?	平均閾值電壓 （V）?	接觸電阻 （kΩ cm）?
PhC2-BQQDI	室溫	0.29（0.30）	4.6	4.8±0.6
	100°C	0.54（0.54）	3.3	5.8±0.5
	180°C	0.64（0.65）	3.5	4.7±0.4
PhC3-BQQDI	室溫	0.32（0.33）	3.2	1.7±0.3
	100°C	0.51（0.53）	1.4	4.3±0.6
	180°C	0.65（0.70）	2.5	3.2±0.5

?：在飽和區(qū)（漏極電壓=50 V）時(shí)評(píng)估

?：柵極電壓=50 V時(shí)的估算值

※ 本頁(yè)面產(chǎn)品僅供研究用，研究以外不可使用。

參考文獻(xiàn)

1.	“Robust, High-Performance n-Type Organic Semiconductors” OPEN ACCESS Okamoto, T., Kumagai, S., Fukuzaki, E., Ishii, H., Watanabe, G., Niitsu, N., Annaka, T., Yamagishi, M,, Tani, Y., Sugiura, H., Watanabe, T., Watanabe, S., Takeya, J. : Science Advances, 6, eaaz0632 (2020). DOI：10.1126/sciadv.aaz0632
2.	“Cooperative Aggregations of Nitrogen-Containing Perylene Diimides Driven by Rigid and Flexible Functional Groups” Kumagai, S., Ishii, H., Watanabe, G., Annaka, T., Fukuzaki, E., Tani, Y., Sugiura, H., Watanabe, T., Kurosawa, T., Takeya, J., and Okamoto, T.: Chem. Mater. 32, 21, 9115 (2020). DOI：10.1021/acs.chemmater.0c01888
3.	岡本 敏宏, 熊谷 翔平：和光純薬時(shí)報(bào), 88, 3, 2 (2020). https://labchem-wako.fujifilm.com/jp/journal/docs/jiho883.pdf