弱分子掺杂剂在提升溶液法制备有机场效应晶体管性能中的作用

摘要： 分子掺杂是提高电荷载流子密度以降低接触电阻并改善有机场效应晶体管（OFETs）中电荷迁移率的有效方法。先前研究主要关注强掺杂剂（EAdopant > IEOSC（p型）或IEdopant < EAOSC（n型））以实现高效电荷转移（EA：电子亲和能；IE：电离能；OSC：有机半导体）。然而，弱掺杂剂对有机半导体OFET性能的影响鲜少被探究。本研究证明两种新型氟化化合物（四氟酞腈（TFP）和八氟萘（OFN））可作为TIPS-并五苯（TIPS）薄膜中的弱掺杂剂。尽管它们与主体TIPS的电离能（5.17 eV）相比表现出不匹配的电子亲和能（TFP为3.45 eV，OFN为3.44 eV），但仍能与有机半导体基质实现p型掺杂。系统的结构和电学表征揭示了形成的电荷转移相互作用及结晶度提升对增强载流子迁移率的重要作用。对掺杂聚（3-己基噻吩）的研究也证实了弱掺杂剂的普适性。该研究为开发新型平面可溶性弱掺杂剂在OFETs中的应用提供了新思路。