铁磁/有机半导体/铁磁系统的电流自旋极化性质研究

根据有机半导体中的电流自旋极化注入和输运实验现象，理论上研究了铁磁/有机半导体/铁磁系统的电流自旋极化性质.考虑到有机半导体的具体特性，从自旋扩散理论和欧姆定律出发，得到了系统的电流自旋极化率.假设自旋极化子和不带自旋的双极化子为有机半导体中的载流子.通过计算发现，极化子为实现有机半导体中电流极化注入和输运的有效自旋载流子，即使它只占总载流子很少一部分.还进一步研究了自旋相关界面电阻和电导率匹配以及有机半导体长度等因素对系统电流自旋极化的影响. 关键词： 自旋电子学 自旋注入 有机半导体 极化子     

有机半导体异质界面电荷传输解析模型研究

有机半导体多层薄膜器件的性质很大程度上由有机-有机界面的传输性质所决定，但是现有的关于有机-有机界面的分析模型很难适用于实际器件的模拟.以Miller-Abrahams跳跃传导理论为基础，充分考虑有机-有机界面和金属-有机界面性质的不同，建立了一个新的描述有机-有机异质界面电荷传输的解析模型.结果表明有机异质界面的载流子传输不仅取决于界面的肖特基势垒，而且还取决于界面附近两边的电场强度和载流子浓度.此模型可用于有机半导体多层薄膜器件的电流密度、电场分布和载流子浓度分布的自洽计算. 关键词： 有机半导体 界面 载流子传输     

“薄膜即是界面，界面即是薄膜”：二维有机半导体晶体的研究进展

自首次于聚乙炔发现导电现象以来,具有共轭结构的有机半导体材料赖其种类丰富多样、 制备工艺简捷低耗、以及优异的机械柔性等特点,在“后硅时代”中有望以先进光电子设备展现 其广阔前景,因而多年来备受学界和产业界的瞩目。如何进一步阐明有机半导体中结构和性能之 间的关系,探索电荷载流子微观动力学行为,构筑高性能、新功能的有机光电子器件,是当下有 机电子学领域的前沿核心问题,也是保证其持续发展的基石。近年来,二维有机半导体晶体材料 在秉持高度有序的分子排列与极低的杂质缺陷浓度等优点的同时,更是以“薄膜即是界面、界面 即是薄膜”为一帜,克服传统体材料在研究与应用中的瓶颈,为揭示材料构性关系及其中基本物 理过程提供了良好的平台,也是实现多样化的新型有机光电子器件的理想材料,有望为微纳电子 领域带来新一轮变革。本文从二维有机半导体晶体的制备工艺、电荷载流子微观动力学行为,再 到新型器件的光电功能应用等方面,综述了最新研究进展,做出总结和展望,并提出目前面临的 挑战及未来研究方向,旨在为进一步深入理论研究,结合有机材料与先进技术,推动有机电子学 的发展提供有益帮助。     

A New Kind of Buffer Layer of TiO2 Self—Assembled Material in Organic Electroluminescent Devices

A new kind of TiO2 self-assembled nanometre material has been fabricated and is used as a hole-injecting buffer layer in organic electroluminescent devices.The luminance and the efficiency of a devicy individually rises from 1500cd/m^2 to 5000cd/m^2 and from 2.0cd/.A to 3.92cd/A at the current density of 100mA/cm^2.The enhancements in brightness and efficiency are attributed to an improved balance of hole and electron injections due to blocking of the injected holes by the buffer layer and a more homogeneous adhesion of the hloe transprting layer to the anode.     

芴基张力半导体结构和光电性质的理论研究

[4]Cyclo-9, 9-dimethyl-2, 7-fluorenylene ([4]CF) was used as a model compound to explore the steric strain effect on the structures and photoelectrical properties of materials. A series of strained cyclic polyfluorene materials, [n]CFs (n=3-8), was designed. It was found that the strain energy decreased and the energy gap increased as the number of n and ring diameter increased. The ionization potential and electronic affinity tended to increase and decrease as the strain energy decreased at the same number of [n]CFs, respectively. With a balance between hole and electron reorganization energies in the system, these compounds demonstrated great potential as ambipolar materials. It was also found that [n]CFs showed an obvious blue shift in their emission spectra wavelengths (λ_em2) as the strain energy decreased. Steric strain provides a powerful tool for the design of multifunctional semiconductors in organic optoelectronics.     

有机半导体外延生长的扫描隧道显微镜研究

有机半导体薄膜的光、电等性质取决于有机分子的取向以及长程有序性.研究有机半导体的生长机理以及内在驱动力是一个重要环节.文章通过两个典型生长体系,perylene在Ru(0001)表面上的生长和tetracene在Ag(110)表面上生长过程的介绍,给出了形成有机半导体晶化薄膜的可能性以及决定其有序生长的内在驱动力.对于perylene在Ru(0001)表面上的生长,决定其过程的主要驱动力是分子间的相互排斥作用,在单分子层时,由于这种相互作用导致形成Ru(0001)-12×12-8 perylene有序超结构.而对于tetracene/Ag(110)体系,决定生长的驱动力主要表现为相互吸引作用,因此,在小于单分子层时,tetracene呈有序的岛状生长;而当tetracene膜的厚度大于单分子层时,呈逐层生长模式,并形成具有正交晶系结构的晶化薄膜.     

有机半导体材料与器件应用

有机半导体材料的研究与器件应用是近年来微电子学和光电子学发展的新领域。有机半导体器件低的成本和相对简单的制备工艺受到了发达国家的高度重视。本文简单分析了有机半导体材料的特点，介绍了有机太阳电池、肖特基二极管、异质结光电探测器和场效应晶体管的发展状况，并指出了今后器件的改进方向。     

吐昔烯衍生物分子的电荷传输性质

根据爱因斯坦方程和Marcus电荷传输模型, 使用密度泛函理论B3lyp/6-31g^**理论水平计算6 个吐昔烯衍生物分子的结构和电荷传输性质. 结果显示: 6个吐昔烯的衍生物分子的空穴迁移速率为0.018–0.062 cm²·V^-1·s^-1, 电子迁移率为0.055–0.070 cm²·V^-1·s^-1, 其中3, 8, 13-辛烷氧基吐昔烯衍生物分子适合作为双极性传输材料. 三条烷氧基链的吐昔烯衍生物分子上引入三个甲氧基或羟基, 均使空穴和电子传输率降低. 引入给电子基团或共轭性基团可减小吐昔烯衍生物分子的能隙, 达到有机半导体的能隙要求. 关键词： 吐昔烯衍生物 空穴传输 电子传输 有机半导体     

Nitrogen Dioxide Sensing Properties and Mechanism of Copper Phthalocyanine Film

Copper phthalocyanine film, a p-type organic semiconductor, is synthesized by vacuum sublimation and its surface morphology is characterized by SEM. A silicon-based copper phthalocyanine film gas sensor for NO2 detection is fabricated by MEMS technology. The results show that the resistance and sensitivity of copper phthalocyanine film decrease obviously as the NO2 concentration increases from Oppm to lOOppm. However, the sensitivity nearly keeps a constant of O. 158 between 30 ppm and 70 ppm. The best working temperature of the gas sensor is 90℃ for NO2 gas concentrations of lOppm, 20ppm and 30ppm, which is much lower than that of general metal oxide gas sensor.     

疏水基底表面可控生长有机单晶阵列用于高性能晶体管

有机场效应晶体管(OFETs)、有机发光二极管等光电器件有望实现低成本柔性光电子应用,但低成本潜力取决于基于溶液法大面积沉积有机半导体单晶(OSSC)阵列的能力.然而,差的表面润湿行为和复杂的流体动力学过程限制了溶液沉积大面积OSSC阵列.本文中,我们通过添加微量的表面活性剂改善了润湿性能和流体干燥动力学,并增强了有机...