随着量子力学的发展,研究人员能够对传统有机半导体的性质进行更进一步深入的研究。传统的有机半导体的能级理论目前仍然沿用无机半导体的能带理论,但有机半导体的分子结构和无机半导体的原子结构存在巨大的区别,这样的区别所导致的能级结构和共轭效应,以及包括迁移率,荧光量子效率等等光学和电学方面性质的差别是巨大的,本论文希望通过量子力学计算和实验测试来探究出其中的区别。1)本论文合成了一系列有机半导体材料(PFP1,PFP2,BP1,PhORPh1,ORPh2,ORThi2,ORPhCN2,ORPhF2),通过实验测试和理论计算的方法,得出了他们的紫外吸收和发射光谱,在此基础上研究了它们的能级结构。本论文首先用实验测试的方法测试了材料(PFP1,PFP2,BP1,PhORPh1,ORPh2,ORThi2,ORPhCN2,ORPh F2,PhCN2)在溶液状态下的的紫外吸收和发射光谱,然以后又用量子计算软件模拟了这些材料的吸收和发射光谱,通过对比实验和计算的光谱,分析了它们的能级跃迁的类型、电子云转移趋势等,并证明卡莎规则对于芘芴类型的材料同样适用。2)在上一章合成的基础上,本论文对这些有机半导体材料进行了更进一步的研究,本论文用两种不同的方法测试了它们的荧光量子效率;使用阻抗谱法测试了这些材料的迁移率,并用量子软件计算了它们的重组能,在这些数据的基础上,本论文进行了一系列的探索和分析,并得到了一些有意义的结果。3)本论文利用高斯09等计算软件,对三并茚衍生物中的π-π超共轭现象进行了研究,从微观上定量的探究了π-π超共轭效应对分子中不同能态的电子激发跃迁的影响;计算了四种三并茚衍生物材料在不同构象下的单点能,测出了它们的玻璃化转变温度,并讨论了不同的基团结构对于有机半导体材料玻璃化转变温度的影响。