随着高分子科学的高速发展,聚合物材料已广泛应用于医用生物材料、航天材料、信息材料、食品包装、文体用品、纺织品以及涂料等人类生活的各个方面,成为农业、工业、建筑和交通等领域不可缺少的重要材料。目前,合成的聚合物材料有超过三分之二以上是结晶的。聚合物材料的结晶度极大地影响着材料的力学性能、热学性能、光学性能以及电学性能等诸多性能。因此,对聚合物结晶行为的研究一直是高分子科学的重要内容。众所周知,聚合物的结晶度受到聚合物分子量的影响。通常情况下,随着聚合物分子量的增大,由于结晶动力学的原因,聚合物的结晶度会逐渐降低。我们知道,在合成的聚合物之中,由于其分子链长度的不均一性,其分子量并不是一个常数,而是存在着一定的分布。相应地,在合成的聚合物材料中,结晶度也应该存在着一定的分布。然而,这个问题之前却没有研究过。相较于聚合物材料的结晶度,结晶度的分布对其性能有着同等重要的影响。因此,研究聚合物材料中结晶度的分布具有重要的意义。聚合物具有种类繁多、可溶液加工以及表面化学性能可调控等诸多优点,在有机场效应晶体管中是一类应用广泛的绝缘层材料。由于有机场效应晶体管是界面器件,电荷传输发生在半导体中靠近绝缘层表面一侧的几个分子层内,因此半导体/绝缘层的界面性质对器件的性能有着十分重要的影响。聚合物绝缘层的结晶度影响着绝缘层结构的有序性。通常情况下,随着聚合物绝缘层的结晶度升高,绝缘层的结构有序性逐渐变高,越有利于电荷的传输。然而,在以往的许多研究工作中,在构筑有机半导体层与聚合物绝缘层界面时,通常只注重提高半导体层的有序性而忽略了聚合物绝缘层的有序性。理想情况下,由单晶堆砌的界面具有最高的有序性。因此,构筑有机半导体层和聚合物绝缘层双层单晶界面是实现有机场效应晶体管性能进一步提升的潜在途径。本论文以聚己内酯（PCL）为研究对象,利用拉曼光谱、原子力显微镜、光学显微镜等手段研究了结晶度在PCL球晶中的分布特点。随后,我们以不同结晶度的PCL薄膜作为绝缘层,研究了聚合物绝缘层的结晶度对有机场效应晶体管性能的影响。论文第一章综述了聚合物结晶行为的前期研究积累,包括聚合物的结晶模型、聚合物的结晶度及其影响因素以及聚合物结晶度的测试手段等。此外,还简述了聚合物在有机场效应晶体管中的应用。论文第二章阐明了结晶度在PCL球晶中的空间分布特点及其相应的机理。在PCL球晶中,结晶度呈现出中间低外围高的空间分布特点,在球晶中心处呈现出最小值,从球晶中心到球晶外围结晶度沿着径向方向逐渐增大,最后趋于不变。利用凝胶渗透色谱测得高结晶度区域所对应的PCL的分子量较小。这表明了在PCL结晶的过程中存在着分子分凝现象,这很可能是造成结晶度分布的主要原因。论文第三章研究了不同结晶度PCL绝缘层对有机场效应晶体管性能的影响。首次利用PCL单晶做绝缘层,制备了有机场效应晶体管。利用TIPS-pentacene单晶做半导体层,得到器件的平均空穴迁移率为1.70±0.97cm2V-1s-1,最高值达4.95 cm2V-1s-1。随后,再分别以PCL的旋涂薄膜和经过液氮淬冷的薄膜作绝缘层,得到的器件平均空穴迁移率分别为0.62±0.24cm2V-1s-1以及0.078±0.051cm2V-1s-1。结果表明,随着PCL绝缘层结晶度的增高,器件的电荷迁移率逐渐增大。由此可见,提高聚合物绝缘层的有序性,可以有效提高有机场效应晶体管的性能。