摘要
兼具高导电性和强聚集态发射特性的有机半导体材料，是有机发光晶体管和激光器的理想材料。然而，高导电性共轭分子易产生聚集淬灭效应(ACQ)，导致荧光的减弱和淬灭，使得此类材料较少。而具有聚集诱导效应(AIE)的材料在聚集态可展现强烈的光致发光特性，已有少量关于利用AIE的分子结构设计策略，获得兼具聚集态发光及n型载流子传输特性材料的报道，然而，所得材料的电子迁移率较低，难以实际应用。高导电性和强聚集态发射特性的有机半导体材料仍亟待开发。萘四酰二亚胺(NDI)分子具有良好的共轭平面性及吸电子能力，已被广泛应用于n型场效应晶体管中;且其聚集态具有一定的荧光特性，是设计兼具高电荷传输能力和高固态发光材料的潜在分子。本论文通过AlE分子结构设计策略，结合NDI与典型AlE结构单元，成功获得兼具高载流子迁移率和高效固态发射的材料，并系统研究了其结构、光电特性及生物成像性能。 具体研究内容如下: (1)设计合成以NDI为核心、三苯乙烯为AIE模块、双键为连接单元的目标分子TEN。通过生长并解析单晶结构确定TEN分子结构，单晶结构分析还发现分子内部及分子间存在的C-H...O氢键可诱导特殊的一维堆积模式。 (2)研究TEN的光物理性质，其近红外固体荧光发射峰为700nm，光致发光效率在60％以上，且具有明显AlE特征;制备基于TEN的顶栅底接触场效应晶体管器件，测得较好的双极性性能，空穴迁移率达0.13cm2V-1s-1，电子迁移率达0.01cm2V-1s-1;对TEN薄膜的形貌进行AFM和XRD表征，分析发现晶体中的特殊一维堆积结构在促进载流子迁移率及同时保持固体荧光性能方面具有重要作用。 (3)制备TEN纳米颗粒(NPs)，MTT法测试表明其具有良好的生物相容性;将其应用于细胞及活体小鼠的淋巴成像研究，获得了良好的成像效果。
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