簡介

方酸具有光、熱穩(wěn)定性強，同時還具有易合成、能帶隙可調節(jié)的特點，且在OTFT領域研究較少。研究表明方酸小分子的引入確實有助于提升OTFT氣體傳感器的氣敏性能。另外，研究人員通過將方酸小分子摻雜到P3HT有機半導體層內，制備了混合有機半導體層有機薄膜晶體管。實驗結果表明，通過摻雜方酸小分子，器件的開態(tài)電流普遍會發(fā)生降低，但是器件的氣敏性能會獲得顯著提升[1]。

合成

圖1方酸的合成路線

將三乙胺（0.35 mL，2.52 mmol）緩慢加入3，4-乙氧基環(huán)丁烯-1，2-二酮（1.0 mmol）在5 mL水中的溶液中，然后加入催化量的DMAP。將混合物加熱至室溫。攪拌混合物4-5小時。監(jiān)測反應，直到薄層色譜顯示起始物質消失。在真空中除去溶劑以獲得產(chǎn)物方酸。合成路線如圖1所示[2]。

用途

方酸小分子材料在有機太陽能電池領域被認為具有廣闊的應用前景，因為其 在可見-近紅外區(qū)的高吸收性質，且光、熱穩(wěn)定性強，同時還具有易合成、能帶隙 可調節(jié)的特點。但是到目前為止，方酸小分子應用在OTFT領域的研究較少。2014年，Marcel Gsanger等人合成了一系列方酸染料，制備了薄膜晶體管，并研究了薄膜的形貌和方酸菁染料的堆積，研究表明采用溶液剪切法制備的薄膜具有更好的性能。

此外，P3HT作為一種敏感材料，當基于P3HT有機半導體層的OTFT器件放置在 NO2氛圍中時，載流子遷移率和源漏電流會有所增大，具有一定的氣敏性能。當在P3HT中摻入方酸小分子時，有機半導體薄膜的粗糙度會有所增大，增大了NO2和有機半導體薄膜的接觸面積，有利于NO2分子擴散進入有機半導體薄膜內部，會進一步提升器件的氣敏性能[1]。

參考文獻

[1]賈曉偉. 基于摻雜方酸小分子的多元體異質結光電器件的研究[D].電子科技大學,2021.DOI:10.27005/d.cnki.gdzku.2021.002434.

[2] Ahlenhoff, Kai; et al. Electron-induced chemistry of surface-grown coordination polymers with different linker anions. Physical Chemistry Chemical Physics (2019), 21(5), 2351-2364.