中国科学院科研人员发展出新型聚合物半导体交联剂

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虽然高迁移率聚合物半导体具备可溶液加工和本征柔性等优势，但在集成电路应用中仍面临图案化加工的挑战。 对聚合物半导体进行图案化，可有效降低漏电流和器件间串扰，从而降低电路功耗。可控光化学交联技术因其与现有微电子工业光刻工艺兼容而备受关注，而高效的化学交联剂研发至关重要。

中国科学院化学研究所张德清团队在此前研究基础上，合成了一种新型聚合物半导体交联剂PN3，其侧链末端含氟代芳基叠氮基团。 通过与常用小分子交联剂4Bx对比，研究发现PN3对n型、p型和双极型聚合物半导体均展现出更高的光刻图案化灵敏度。 更重要的是，PN3与三种聚合物半导体共混后，薄膜的表面形貌、分子堆积和迁移率在图案化过程中几乎不受影响。

PN3优异的光刻性能源于其独特的分子结构：氟代苯基叠氮基团均匀分布于聚合物侧链末端，每个聚合物分子拥有多个交联位点，使其在聚合物半导体薄膜中分散更均匀，优于传统小分子交联剂。

这项研究为柔性集成电路的光刻加工提供了新的材料设计策略，相关成果已发表在《先进材料》（Advanced Materials）期刊上。该研究得到了国家自然科学基金委员会、科学技术部和中国科学院的资助。

图示：侧链含氟代芳基叠氮的聚合物半导体交联剂

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