[发明专利]一种有机小分子半导体材料

说明书

本发明公开了一种有机小分子半导体材料，包含一Cor基团以及两个结构单元，其中每一结构单元包括一个FT基团，一个3,4‑位由烷氧基或烷硫基修饰的噻吩单元和一个A基团，所述A基团依次经所述噻吩单元及所述FT基团与Cor基团连接，其中A基团为受电子基团单元，FT基团包括由1~12个修饰或未修饰噻吩组合形成的寡聚噻吩短链单元，Cor基团包括由两个以上的5或6元环并联形成的稠环π共轭单元或其衍生单元。本发明的有机小分子半导体材料具有小的光谱带隙，长的光谱吸收波长等优点，可以应用于有机半导体光电器件。

技术领域

本发明涉及一种有机小分子半导体材料，特别涉及一种线性寡聚噻吩有机小分子半导体材料，属于有机半导体材料领域。

背景技术

有机半导体材料具有质量轻、柔性好、生产成本低和易于大面积生产等优点成为近几年在研发领域及蓬勃兴起的有机电子产业中最引人注目和拥有巨大市场前景的新技术和新产品。

有机半导体材料主要有高分子有机材料和小分子有机材料两种。高分子材料由于是混合物，其结构不确定，分散性大，不易于纯化，容易造成材料批次间的差异。相比之下，有机小分子半导体材料由于结构单一确定，易于纯化，在实际应用中具有可重复性好等优势。

有机半导体材料的应用范围比较广泛，包括有机电致发光二极管（OLED）、有机场效应晶体管（OFET）、有机光伏电池（OPV）、化学传感器、有机半导体激光器等很多门类。值得一提的是寡聚噻吩衍生物小分子材料在有机半导体材料应用中占有极为重要的一席，主要是有机场效应晶体管（OFET）和有机光伏电池（OPV）的应用，尤其在近几年的研究中获得了丰硕的成果，有机光伏器件的光电转换率甚至超过了10%。

通过对线性寡聚噻吩进行功能化修饰是构建高效有机小分子半导体的一种常见方法。目前线性寡聚噻吩的功能化修饰包括在线性寡聚噻吩中心引入具有给电子性的共轭单元以及在线性寡聚噻吩的两个α-端位引入两个电子受体单元等方法。这一方法可以使分子内形成电子给受体结构，实现降低材料的光谱带隙，红移材料的吸收光谱。但是，在线性寡聚噻吩共轭链长度较长的情况下，由于端位的受体单元与寡聚噻吩的共轭主体的中心距离被拉大，分子内电子给受体结构对降低材料的光谱带隙所起的作用变弱，材料的吸收光谱不能够得到进一步的红移，限制了这一方法在开发高效新材料上的应用。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的主要目的在于提供一种有机小分子半导体材料，其具有更低的光谱带隙和更长的光谱吸收波长。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种有机小分子半导体材料，包含一Cor基团以及与该Cor基团连接的两个结构单元，每一结构单元包括一个FT基团，一个3,4-位由烷氧基或烷硫基修饰的噻吩单元和一个A基团，所述A基团依次经所述3,4-位由烷氧基或烷硫基修饰的噻吩单元及所述FT基团与Cor基团连接，

其中，A基团为受电子基团单元，FT基团包括由1～12个修饰或未修饰噻吩组合形成的寡聚噻吩短链单元，Cor基团包括由两个以上的5或6元环并联形成的稠环π共轭单元或其衍生单元，所述3,4-位由烷氧基或烷硫基修饰的噻吩单元具有如下结构式：

其中，X包括氧原子或者硫原子，R₁、R₂包括取代或未取代的C1～C20的烷基或C1～C20的杂烷基。

进一步的，该有机小分子半导体材料的结构式可参考图1。

进一步的，在所述3,4-位由烷氧基或烷硫基修饰的噻吩单元中，R₁与R₂之间相互连接，并与连接在噻吩环的3,4-位上的两个氧或硫原子及噻吩环上的邻近 C-C键形成5～8元取代或未取代的环状结构。