通过修改有机半导体的 π 拓扑和分子堆积来设计(杂)环
芳烃最近引起了相当大的关注。然而,它们在场效应晶体管中作为有机活性层的应用非常有限,得到的空穴载流子迁移率小于1 cm 2 V -1 s -1. 在这项工作中,成功合成了一种含有四个
咔唑单元的新型烷基取代共面 N-杂环
芳烃 (
FM-C4) 的结晶形式。与相应的单键连接的基于
咔唑的大环化合物 M-C4 相比,发现外围聚变策略极大地改变了电子结构、能级、光物理性质、与
富勒烯的主客体相互作用以及分子晶体堆叠图案. 特别是,完全稠合的 N-杂环
芳烃 FM-C4 表现出人字形堆积结构,具有不寻常的长程 π-π 重叠距离低至 3.19 Å,而 M-C4 的单晶则没有 π-π 相互作用。因此,单晶晶体管中的
FM-C4 显示出 2.06 cm 2 V -1 s的最高空穴迁移率-1,显着优于 M-C4 和所有报道的(杂)环
芳烃,并表明(杂)环
芳烃在有机电子应用中的巨大潜力。