高有序聚噻吩薄膜及其制備方法研究獲新進展

　  中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所楊小牛研究員等科研人員發(fā)明的“一種高有序聚噻吩薄膜及其制備方法” 專利近日獲得了國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)（專利號：ZL 200610131641.6）。 
　  作為一種有應(yīng)用前景的新型半導(dǎo)體材料，共軛聚合物受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。其突出的優(yōu)點就是廉價的溶液可加工性。結(jié)晶性共軛聚合物由于規(guī)整的堆砌結(jié)構(gòu)而有更優(yōu)秀的電學(xué)性能，其中聚（3-烷基）噻吩在聚合物場效應(yīng)管和光伏電池等電子器件中有潛在的應(yīng)用價值。而薄膜中聚噻吩的結(jié)晶形態(tài)和堆砌結(jié)構(gòu)極大的影響著電子器件的性能。 
　  在此之前，已報導(dǎo)的聚噻吩晶態(tài)薄膜中分子主鏈因為在烷基鏈方向作用力弱，所以該方向結(jié)晶尺度較小，往往只有3~5納米。然而，在聚合物薄膜中，高有序結(jié)構(gòu)往往是電荷傳輸所要求的。在國家基金委和中科院的大力支持下，楊小牛課題組利用可控溶劑氣氛處理的方法，通過良溶劑氣氛參數(shù)的設(shè)計與精確控制，首次獲得了聚噻吩熱力學(xué)更穩(wěn)定的晶型II的微觀形態(tài)。并發(fā)現(xiàn)在對應(yīng)薄膜中，聚合物片晶采取平躺構(gòu)型從而聚合物主鏈垂直于基底，晶體尺寸提高了一個數(shù)量級以上。薄膜中晶體尺寸的提高來源于更高的分子堆積密度和沿烷基鏈方向更強的分子鍵作用力。 
　  本發(fā)明得到了熱力學(xué)更穩(wěn)定和有序度更高的聚噻吩薄膜，工藝簡單，為聚噻吩薄膜在電子器件中的應(yīng)用提供了一種有效的解決途徑。