【CCS Chem.】复旦大学刘云圻-王洋团队：通过分子设计与溶剂介导结晶的协同策略调控n型有机半导体的晶体拓扑结构

本文针对二噻吩并吡咯并苯并噻二唑（BTP）衍生物在有机场效应晶体管中电子迁移率调控的挑战，提出通过分子设计与溶剂介导结晶的协同策略来调控晶体拓扑结构。研究设计了W形BTP衍生物，通过侧链工程（芳香族苯基和脂肪族烷基链）结合溶剂选择（氯仿和邻二氯苯），实现了从一维到三维的晶体拓扑结构调控。其中直链烷基链取代的BTP-C6在氯仿中形成二维砖块状结构，分子取向有利，电子迁移率达3.64 cm² V⁻¹ s⁻¹，为Y6类分子最高值；而芳香族侧链衍生物在邻二氯苯中形成一维滑移堆积，迁移率降低三个数量级。结论表明该策略为高性能n型有机半导体的设计优化提供了有效途径。