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·606· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

图 3 PIBDFV-26 和 Fc 的 CV 曲线
Fig. 3 Cyclic voltammograms of PIBDFV-26 and Fc

图 3 显示，PIBDFV-26 表现出可逆和可重复的
氧化还原循环，表明该聚合物对于氧化和还原过程
都是稳定的。通过计算得到，PIBDFV-26 的 HOMO
和 LUMO 能级分别为–5.96 eV 和–4.62 eV，计算得
到的光学帯隙为 1.34 eV。说明分子中心的吸电子内
酯单元与外部吲哚部分上的内酰胺单元偶联使得

IBDF 高度缺电子。PIBDFV-26 的 LUMO 水平是 n
图 4 PIBDFV-26 薄膜的（a）XRD 衍射谱图和（b）2D-XRD
型有机半导体报道的较低的 LUMO 值之一，说明其 衍射谱图
具有较好的电子亲和力，这对于 OTFT 器件中的电 Fig. 4 (a)XRD pattern and (b)transmission XRD pattern of
子注入和传输应该是有利的。 PIBDFV-26
2.3 共轭聚合物 PIBDFV-26 薄膜的微观结构分析
采用 XRD 和 2D-XRD 来研究聚合物链的排列
情况，结果见图 4。
由图 4a 可以看出，150 和 200 ℃退火处理的薄
膜在 2=3.47 处有衍射 峰，利用布拉格定律

d  〔d 为平行原子平面的间距（mm）；λ 为
2sin
入射波波长（nm）；α 为入射光与晶面间夹角（），
 
  〕计算得聚合物层间距（d-spacing）为 2.55× 图 5 PIBDFV-26 的 AFM 图谱
180 Fig. 5 AFM images of PIBDFV-26
–7
–6
10 mm。因为代表 π–π 堆积距离〔（3~4）×10 mm〕
的衍射峰没有出现，说明聚合物链是沿边沿取向而 从图 5 可以看出，150 ℃退火处理的 PIBDFV-26
形成的层状晶体结构。为了进一步阐明聚合物分子 薄膜表面含有纳米级的晶状颗粒。将退火温度提高
组织结构，利用 2D-XRD 在堆叠的聚合物薄膜上进 到 200 ℃不会对聚合物表面的形态产生显著影响。
行测量并获得 π–π 堆积的距离，结果如图 4b 所示。 相对 P6-IBDF-T 聚合物为非晶结构的结果表明 ，
[14]
由图 4b 可知，在 2=11.80处有强的衍射峰，其代 将 4-癸基十六烷基侧链引入到 IBDF 上，其侧链的
表结晶层状结构的聚合物链之间的 π–π 堆积距离， 分叉点离主链更远，减少空间位阻效应的同时可以
–7
通过计算可知，π–π 堆积距离为 3.46×10 mm。另 提高聚合物链的结晶性。同时，4-癸基十六烷基侧
外，聚合物在 2=8.6处有宽衍射峰，表明聚合物样 链的引入有利于 π–π 堆积，使 π–π 堆积距离变小，
品中存在较多非晶相。 从而有利于电荷传输。
为了进一步研究聚合物的结构特征，采用原子 2.4 OTFT 器件组装和 I–V 曲线测定
力显微镜考察了不同退火温度下聚合物薄膜的形 为了考察聚合物 PIBDFV-26 的电荷传输性质，
貌。聚合物 PIBDFV-26 薄膜旋涂在 DTS 改性的 使用 PIBDFV-26 作为 SiO 2 /Si 晶片衬底上的半导体
SiO 2 /Si 晶片基底上，结果见图 5。 层制备底栅底接触结构的 OTFT 器件。OTFT 器件