用于具有集成电子、离子和机械功能的基于 DPP 的半导体聚合物主链工程的基于二酯的共轭断裂间隔基 可购买

《Journal of Materials Chemistry C》：Diester-based conjugation-breaking spacers for backbone engineering in DPP-based semiconductor polymers with integrated electronic, ionic, and mechanical functionsAvailable to Purchase

　　

柔性电子器件和神经形态器件需要能够同时整合高效电荷传输、离子调制和机械鲁棒性的聚合物半导体。然而，在单一聚合物半导体中实现这些功能仍然具有挑战性。在此，我们报道了一种基于含二酯的共轭中断间隔基（CBSs）的主链工程策略，用于调节一系列基于二酮吡咯并吡咯 - 联噻吩 - 琥珀酸二酯（DPP–BT–CBS）的三元共聚物的电子、离子和机械性能，即 PDPPBT-9、PDPPBT-8、PDPPBT-7 和 PDPPBT-5。系统研究了基于二酯的 CBS 含量对分子堆积、电荷传输、机械可变形性和离子 - 电子耦合的影响。结构表征显示，适度掺入 CBS 单元可降低主链刚性并增强结构顺应性，同时部分保留有序的 π–π堆积和高效电荷传输。相反，过量的 CBS 掺入会破坏共轭连续性和固态有序性，导致器件性能恶化。在有机场效应晶体管（OFETs）中，PDPPBT 系列共聚物在高达 100% 的拉伸应变下保持有效的场效应开关，其中 PDPPBT-9 显示出高初始空穴迁移率和在大变形下的持续电荷传输。将其薄膜与 SEBS 弹性体共混可进一步抑制裂纹形成并提高循环拉伸稳定性。此外，基于 PDPPBT-9 的有机电化学晶体管（OECT）表现出典型的 p 型增强模式操作，具有低阈值电压和高跨导，显示出高效的离子 - 电子耦合。基于 PDPPBT-9 的 OECT 还成功模拟了突触功能，包括兴奋性突触后电流、成对脉冲促进和短时增强。在 PET 基底上制备的柔性 OECT 器件在反复弯曲后进一步保持电信号输出和突触响应。这些结果表明，基于二酯的 CBS 单元作为双功能基序，既能软化共轭主链，又能引入用于离子调制的极性相互作用位点。这项工作为具有集成电子、离子和机械功能的本征柔性聚合物半导体提供了一种有前景的分子设计策略，适用于下一代可拉伸电子和可穿戴神经形态系统。

? 2026 作者。由皇家化学学会出版

2026

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