北京大学化学与分子工程学院有机所的裴坚、马玉国、齐利民等研究组与华南理工大学高分子光电材料及器件研究所曹镛院士和王坚教授合作合成了一系列新型可溶性具有高度一维组装趋势的噻吩稠环体系。该体系在多种常见有机溶剂中均体现出强烈的一维组装趋势。该化合物在氘代氯仿中的核磁信号随着溶液浓度的升高发生明显向高场位移的现象;吸收发射光谱随着浓度的升高发生了明显的红移,扫描电镜照片也证明该分子从溶液中析出的沉淀具有显著的一维特性,其直接从二氯甲烷中析出的结构为直径500 nm,长度30-50 mm的一维棒状结构。同时在不同溶剂中,作者还获得了多种不同的一维及超一维组装体,尤其在四氢呋喃滴膜的条件下作者还获得了非常类似菊花的微米结构。最后作者利用在二氯甲烷中获得的微米线采用溶液加工的方式制备成了单根线的场效应晶体管,并获得了很好的空穴迁移特性,空穴迁移率高达0.01 cm2?V-1?s-1。(1)
基于溶液自组装获得单根微纳米一维结构并将其加工成单根线场效应晶体管,从工艺上实现了廉价,简便实用,并在化学合成上提出了新的挑战,如何合成具有高度一维自助装趋势的高迁移率场效应有机材料成为了一个全新的课题。
(1) Y. Zhou, W. J. Liu, Y. G. Ma, H. L. Wang, L. M. Qi, Y. Cao, J. Wang, J. Pei, J. Am. Chem Soc. 2007, 129, 12386.