BTBT 기반 유기 반도체의 알킬 사슬에 따른 액정 특성 영향
Effects of Alkyl Chain on the Liquid Crystalline Properties of [1]Benzothieno[3,2-b]benzothiophene-based Organic Semiconductors
- 주제어 (키워드) 유기반도체 , 액정 , 용액공정
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 김충익
- 발행년도 2022
- 학위수여년월 2022. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화공생명공학과
- 실제 URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000066576
- UCI I804:11029-000000066576
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록 (요약문)
서로 다른 작용기가 부착된 [1]benzothieno[3,2-b]benzothiophene (BTBT) 기반 유기체가 합성되고 용액공정 유기 박막트랜지스터 용 유기 반도체로 활용되었다. 두 종류의 알킬 사슬 (octyl/ethylhexyl)이 용해도 향상과 물질 상 변이를 분석하기 위해 적용되었다. 신규 물질의 열적, 광학적, 그리고 전기적 특성이 확인되었다. 합성된 BTBT 기반 물질은 부착된 작용기에 따라 완전히 다른 상 변이 특성을 보였다; 선형 작용기가 부착된 2-octyl-7-(5-octylthiophen-2-yl)benzo[b]benzo[4,5]thieno[2,3-d]thiophene (1번 물질)은 배열 정도가 높은 스멕틱 X 상에서 0.26 cm2/Vs의 높은 전하 이동도를 보였지만, 가지 형식의 알킬 사슬을 지닌 2-(5-(2-ethylhexyl)thiophen-2-tl)-7-octylbenzo[b]benzo[4,5]thieno[2,3-d]thiophene (2번 물질)은 낮은 전기적 성능을 보였다. 두 종류의 물질간의 엄청난 성능 차이를 설명하기 위해 AFM과 XRD을 통해 박막과 미세구조 분석을 진행하였다.
more초록 (요약문)
New [1]benzothieno[3,2-b][1]benzothiophene (BTBT)-based small molecules with different substituents were synthesized and employed as solution-processable organic semiconductors for organic thin-film transistors (OTFTs). Two types of alkyl side chains (octyl/ethylhexyl) were selected for the solubility enhancement and analysis of material phase transition. Thermal, optical, and electrical properties of new compounds were analyzed and characterized. Synthesized BTBT derivatives exhibited completely different phase transition features depending on the attached side chains; linearly alkylated 2-octyl-7-(5-octylthiophen-2-yl)benzo[b]benzo[4,5]thieno[2,3-d]thiophene (compound 1) showed decent carrier mobility up to 0.26 cm2/Vs at highly ordered smectic X phase, while 2-(5-(2-ethylhexyl)thiophen-2-yl)-7-octylbenzo[b]benzo[4,5]thieno[2,3-d]thiophene (compound 2) with branched alkyl chain showed poor electrical performance. Thin film morphology and microstructure were investigated using atomic force microscopy and X-ray diffraction to reveal the dramatic property difference between the two dialkylated BTBT derivatives.
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