论文摘要
近年来,硅杂环戊二烯（Silole）及其衍生物的一些奇异特性吸引了许多科学工作者的注意。硅杂环戊二烯衍生物可以用作电子传输层材料,同时也是一种性能良好的电致发光材料。其中,2, 5-二-（2, 2’-联吡啶）取代物被证明比Alq3具有更高的载流子传输性能。Siloles的聚集荧光增强现象对发光研究的实验和理论工作都有很好的启发意义。对Siloles的修饰改性也是部分研究人员的重点工作。本论文采用密度泛函理论（DFT）和组态相互作用（CIS）方法研究系列2, 5位芳基取代硅杂环戊二烯衍生物（DADPS）的基态和激发态的电子结构,系统地探讨2, 5位芳基取代效应,分析化合物结构与光谱性质的内在联系,以期为实验设计高效发光材料提供理论依据。着重分析各类取代基团对Silole载流子传输性能及发光性能的影响。TDDFT结果表明激发态跃迁类型为HOMO→LUMO的π→π*跃迁。对比激发态与基态结构,并分析前线分子轨道的分布情况,结果显示激发态结构弛豫主要定域在中心Silole环及直接相连的2, 5位芳基上。最低空轨道（LUMO）中,Silole环平面外的两个Si-C键的σ*轨道参与了共轭。Silole环上2, 5位取代对结构和发光性质有明显影响,吸收与发射的波长都发生红移,大小顺序随取代芳基的变化规律是吡啶基<噻吩基（呋喃基） <吡咯基。同时2, 5位的取代也影响分子与离子相关能量及载流子传输,结果发现,二吡咯基取代物有最少的电离势（IP）和空穴抽取能（HEP）,有望成为空穴传输材料;二噻吩基取代物和二呋喃基取代物具有相近的IP、电子亲和势（EA）和重组能,有利于通过平衡两种载流子的传输从而提高载流子的复合几率、提高发光效率,因此在发光器件中可能具有较高的荧光量子效率。