Die Auswirkungen von Seitenketten auf die Ladungsmobilitäten und Funktionalitäten von halbleitenden konjugierten Polymeren jenseits ihrer Löslichkeiten

In den letzten Jahrzehnten haben wir die rasante Entwicklung halbleitender Polymere hinsichtlich hoher Ladungsmobilitäten und Anwendungen in Transistoren erlebt. Es wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, um verschiedene konjugierte Rahmenwerke und Verknüpfungen zu entwickeln. Studien zeigen jedoch zunehmend, dass die Seitenketten halbleitender Polymere die Zwischenkettenanordnung, die Kristallinität von Dünnfilmen und somit die halbleitenden Eigenschaften erheblich beeinflussen können. Es werden zunächst Möglichkeiten erörtert, wie die Seitenalkylketten modifiziert werden können, um die Zwischenkettenanordnung und die Ladungsmobilitäten von konjugierten Polymeren zu verbessern. Es wird gezeigt, dass die Modifikation der verzweigten Ketten durch Verlagerung der Verzweigungspunkte von den Rückgräten die Ladungsmobilitäten steigern kann, die ebenfalls verbessert werden können, indem verzweigte Ketten teilweise durch lineare ersetzt werden. Zweitens werden die Auswirkungen von Seitenketten mit Heteroatomen und funktionellen Gruppen erörtert. Die siloxanterminierten Seitenketten werden genutzt, um die halbleitenden Eigenschaften zu verbessern. Die fluorierten Alkylketten sind vorteilhaft, um sowohl die Ladungsmobilität als auch die Luftstabilität zu erhöhen. Die Einbeziehung von H-Bindungsgruppen-Seitenketten kann die Kristallinitäten von Dünnfilmen verbessern und die Ladungsmobilitäten steigern. Bemerkenswerterweise kann die Integration von funktionellen Gruppen (z. B. Glykol, Tetrathiafulvalen und Thymin) in die Seitenketten die Selektivität von auf Feldeffekttransistoren (FET) basierenden Sensoren verbessern, während Seitenketten, die photochrome Gruppen in konjugierten Polymeren enthalten, zu fotoempfindlichen Halbleitern und optisch einstellbaren FETs führen.