开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
一、课题背景及解决的问题
半导体材料是导电能力介于导体和绝缘体之间的一类材料，这类材料具有自身独特的功能特性。以硅、锗、砷化镓和氮化镓为代表的无机半导体材料已经广泛应用于电子元件，高密度信息存储，光电器件等领域。1960年，贝尔实验室的Kahng和Atalla成功研制出第一个硅基的金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)，这是一个历史性的突破。而有机半导体场效应晶体管概念的提出则要追溯到上个世纪70年代2-3，当时导电聚合物的发现震惊了整个世界，传统地被认为是绝缘体的聚合物，经过适当的掺杂处理变成了半导体、甚至导体。导电聚合物的发现开辟了一个全新的研究领域，其中在晶体管方面的研究就是当时最活跃的研究领域之一。1986 年，Tsumura等人4首次报道了聚噻吩结构的有机场效应晶体管，迁移率为10-5cm2V-1s-1，电流开关比为102-103。1989 年，Garnier 5制作了第一个有机小分子六聚噻吩的场效应晶体管, 其迁移率大约在 10-3-10-2cm2V-1s-1。在此后的二十几年里有机场效应晶体管得到了巨大的发展。与传统的无极场效应晶体管相比，有机场效应晶体管具有自身独特的优势：有机薄膜制备技术多样化及成本更低；可以大面积制备；器具的尺寸更小，集成度更高；柔韧性非常好；重量轻便于携带；有机半导体材料来源更丰富易得等。因此有机场效应晶体管在存储器，射频识别标签，电子皮肤，柔性显示，电子书和传感器等方面存在巨大的应用前景。
到目前为止，有机半导体材料虽然具有很多无机半导体材料无法替代的优势，例如有机半导体可溶液加工，因此，许多非传统的新技术比如丝网印刷、喷墨打印、印章等技术可用于制作器件。但是有机半导体也具有自身的缺陷，例如大多数有机薄膜场效应晶体管的迁移率相对于无定形硅，多晶硅或是单晶硅器件却低很多，这主要是因为有机半导体中载流子的传输机制与无机半导体有很大的区别。而有机场效应晶体管是研究载流子传输的有力工具，因此研究有机场效应晶体管具有重要的理论意义和实际应用价值。
有机半导体材料具有易于加工、成本低、柔性、重量轻及便携性等优点，因此他们在光电子领域具有非常广阔的应用前景。目前，基于并五苯及苯并杂环的稠环有机半导体材料已经被广泛的研究和应用于有机光电子学领域。在这类有机半导体材料中，吲哚[3，2-b]咔唑以及苯并噻吩类稠环有机半导体材料引起了人们的广泛关注。设计、合成新型高性能有机半导体材料并总结分子结构与性能的关系是有机光电器件发展和应用的基础，也是当前有机光电材料与器件领域的研究热点和主要挑战。 针对有机光电材料与器件领域面临的挑战和困难，和稠环有机半导体材料具有平面共轭、高的性能的特点，本课题在总结文献报道的稠环有机半导体材料的优缺点基础上，开展新型高性能稠环有机半导体材料的设计合成及性能研究，并对稠环有机半导体分子结构与性能的关系等基本科学问题进行研究。吲哚[3，2-b]咔唑具有类似于并五苯的稠环结构，同时这类化合物具有较宽的带隙和较低的HOMO能级。和并五苯相比，吲哚[3，2-b]咔唑类化合物具有一个非常显著的优点，就是很容易引入促溶烷基链，有利于化合物的纯化和采用溶液法制备薄膜。而含噻吩结构单元的小分子以及聚合物材料在OFETs和OPCs中都具有很广泛的应用，在稠环芳烃类材料中引入噻吩环往往可以提高材料的稳定性。如果用噻吩环替代吲哚[3，2-b]咔唑中的端位苯环，预期可以进一步提高材料的稳定性和载流子传输效率，并且噻吩环的alpha;易于进行功能化，有利于设计合成一系列新型的有机半导体材料。
二、研究方法及合成路线
设计合成新型稠环有机半导体材料，对所合成材料的物理化学性质进行研究。
三、论文课题研究进度安排
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