关键词：低聚噻吩;苯并[1,2-b:6,5-b′]二噻吩;二噻吩并[3,2-b:2′,3′-d]噻吩;密度泛函理论;载流子传输
摘 要：采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP/6-31G(d)方法对以低聚噻吩为端基、苯并二噻吩(TPT)和并三噻吩(TTT)为共轭桥、炔键为连接臂的20个模型化合物进行了计算研究.在优化中性与离子态几何构型基础上,获得了前线轨道能级、电离能(IPs)、电子亲和势(EAs)、空穴/电子重组能(λh/λe)、载流子迁移率(μh/μe)及吸收光谱等信息.结果表明,炔键的引入及端基低聚噻吩的增加对LUMO能级的调控作用较为显著,而共轭桥的类型对HOMO能级影响较大；合理选择端基、共轭桥和连接臂等结构单元可对该类材料吸光波段及强度进行有效调节.一维电荷传输模型结果表明,所设计的化合物均是潜在的双极性有机半导体材料,其中2,7-二([2,2′:5′,2″-三噻吩]-5-基)苯并[1,2-b:6,5-b′]二噻吩(A3)和2,7-二(二噻吩并[3,2-b:2′,3′-d]噻吩-2-基乙炔基)苯并[1,2-b:6,5-b′]二噻吩(a-3)具有较高的电子迁移率,值得进一步的实验探索研究.