中文摘要：

n-型有机半导体(n-OSC)的发展远落后于p-型有机半导体，寻求高性能n-OSC是当前有机电子学的难题之一。本项目以含S、Se杂原子稠芳环n-OSC分子为研究对象，重点研究稠环分子结构、杂原子和吸电子基团(-F, -CN, -CF3等)对其稳定性和电子传输性能的影响。用密度泛函与Monte Carlo模拟相结合的方法预测分子晶体结构，以晶体中不同堆积方式的邻近分子作为分子间电荷传输的基本单元，求得分子间电子耦合交换积分。基于跳跃模型和Marcus电荷转移理论、考虑原子核振动隧道效应、修正分子间振荡跳跃几率并将均质扩散模型推广到非均质体系，求得电荷扩散系数和电子迁移率。阐明能带结构、杂原子d轨道特征、π共轭电子云密度分布和分子间堆积方式与电荷传输性质之间的关系。揭示调控n-OSC性能的关键因素。筛选出若干新型高迁移率和高稳定性n-OSC。这将对丰富OSC理论、促进有机电子学的发展具有意义。