甲基硫促进醌式苯并双噻吩衍生物在OFETs的应用

我们通过在苯并[1,2-b:4,5-b′]双噻吩骨架上引入甲基硫构建双极性醌式分子衍生物QBDTS和QTBDTS。光电物理性质方面， QTBDTS具有扩展的π共轭结构，吸收峰相对于QBDTS发生红移，在809 nm处表现出最大吸收；此外，甲基硫的引入使QBDTS和QTBDTS的HOMO水平分别提高了0.71和0.05eV。电子顺磁共振(EPR, g = 2.0028)和超导量子干涉装置(SQUID)证明了QTBDTS的双自由基性质和单线态基态；NICS和ACID计算结果显示QTBDTS的双自由基性质使其具有更强的芳香性，表明甲基硫的引入使化合物的双自由基特性可以通过延长π共轭长度来控制，并通过缩小带隙和分子间自旋-自旋相互作用，促进OFET应用中的双极性电荷输运。作者基于QTBDTS制备了OFET器件，其电子迁移率为0.3 cm² V^-1 s^-1，空穴迁移率为1.8 cm² V^-1 s^-1。原子力显微镜(AFM)和同步辐射成像(GIWAXS)显示QBDTS和QTBDTS薄膜状态下较强的结晶度和较好的分子取向，表现出甲基硫对醌式苯并双噻吩衍生物在电子性质和聚集行为的影响，同时为合成具有优异双极性OFET性能的有机半导体分子提供了一种简便的策略。