Liquid crystalline network phases for charge carrier materials

Abstract

Flüssigkristallmoleküle haben aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften wie Selbstorganisation und hoher Ladungsträgerbeweglichkeit für Halbleiter große Aufmerksamkeit erregt. Besonders Moleküle mit π-konjugiertem [1]Benzothieno[3,2-b]benzothiophen (BTBT) haben seine hohen Potenzial für organische Halbleiter gezeigt. Es wird gezeigt, dass bikontinuierliche kubische Phasen aufgrund ihrer Phasenkontinuität ein großes Potenzial für organische Halbleiter haben. Hier haben wir neue polycatenare Verbindungen basierend auf BTBT-Einheiten entwickelt. Alle Mesophasen wurden durch Polarisationsmikroskopie, Differentialscanningkalorimetrie und Röntgenbeugung charakterisiert, außerdem wurden die Ladungsträgermobilitäten durch Flugzeitexperimente und in organischen Feldeffekttransistorzellen untersucht. In Abhängigkeit von der Länge der Seitenketten und Kerneinheiten und der Einführung von Brom- und Fluoratomen wurde eine Änderung der Mesophasen und Ladungsträgermobilitäten beobachtet

Liquid crystal molecules gained much attention for semiconductors due to their special properties such as self-organization and high charge carrier mobility. Especially molecules with π-conjugated [1]benzothieno[3,2-b]benzothiophene (BTBT) have shown its high potential characteristics for organic semiconductors. Furthermore, bicontinuos cubic phases are estimated to have a great potential for semiconductor due to its phase continuity. Herein we designed new polycatenar compounds based on the BTBT unit. All mesophases were characterized by polarizing microscopy, differential scanning calorimetry and X-ray diffraction, and furthermore, the charge carrier mobilities were investigated by the time of flight experiments and in organic field effect transistor cells. Depending on the length of the lateral chains and core units and the introduction of bromine and fluorine atoms, the change of mesophases and charge charge carrier mobilities were observed.