功能化并三噻吩类低聚物汇集行为和微区电性质的研究.pdf

Study of Aggregation and Micro-Region Electronic Properties of Functionalized Dithienothiophene (DTT) Oligomers A Dissertation Submitted to the Graduate School of Henan University in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Science By Zhang Jiajia Supervisor: Associate Prof. Jiang Xiaohong May 2013 摘 要 本文以一系列的并三噻吩(DTT)衍生物为研究对象，探讨了具有不同封端基团的并 三噻吩衍生物的微区聚集行为以及微区电性质。并三噻吩作为导电聚合物的构筑模块， 已经引起了人们的极大关注。已有研究表明，有机光电子器件的性能不仅与材料本身有 关，而且与这些材料在基底上的自组装结构有关。本文研究了这些并三噻吩衍生物的微 区聚集行为和微区电性质，并初步探讨了封端基团对这些化合物的聚集行为和微区电性 质的影响，为将来制备高性能的有机光电子器件提供可靠的实验数据和参考价值。本论 文主要涉及以下三个方面的工作： 1． 以苯基封端的并三噻吩衍生物为例，探讨了浓度以及基底对其聚集行为的影 响，并探讨了化合物自身结构对聚集行为的影响。另外尝试了其它的组装方法：将并三 噻吩单羧酸通过与3-氨丙基三乙氧基硅烷（APTES ）形成酰胺键组装在SiO 基底上。 2 2 ．使用扫描探针显微镜的电流同时测模式测得了 S 在同侧的并三噻吩二羧酸 在钼基底上的形貌像以及相对应的电流像和电阻像，直接获得了分子尺度上电阻和结构 之间的对应关系。并利用导电原子力显微镜测得了S 在同侧的四种化合物在高定向石墨 （HOPG ）和Au 基底上的I-V 曲线，在分子尺度上探讨了这些化合物的微区电性质。 3 ．使用KFM 测量了这些化合物在石墨基底上的自组装膜的电势图，初步得到 了它们跟石墨接触时产生的电势差，并进一步通过理论计算的方法验证了KFM 的结果。 研究结果表明不同的端基对化合物的能级有影响，拉电子基团降低 HOMO 能级，给电 子基团可以抬高HOMO 能级。 关键词：并三噻吩，自组装，微区，聚集行为，电性质 I II ABSTRACT In this paper, a series of dithienothiophene (DTT) derivatives end-capped with different substituents were studied. The micro-region aggregation behavior and electrical properties of these DTT-based derivatives were investigated. DTT has aroused peoples great attention, which has been used as the building blocks of conductive polymer. There have been many research showed that the performance of organic