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学科主题物理化学
理论研究有机半导体电子输运性质
温书豪
2000-12-31
导师韩克利
专业物理化学
授予单位中国科学院研究生院
学位博士
英文摘要科学家预测有机电子产业将超过无机电子产业并在未来几年形成数千亿美元的产业规模。电子输运性质是有机电子产业的核心,决定器件的响应速度和整体性能。本论文基于量子力学原理对有机电子材料的电子输运特性进行了理论研究,得到以下结论: 载流子迁移率各项异性是有机半导体材料的内在属性之一,但目前尚未有明确的数值模型预测有机半导体材料的各向异性迁移率。我们提出把有机半导体材料内部各堆栈方式的分子间电子耦合强度投影到各迁移率测量通道的方法,推导出载流子迁移率各项异性方程。此方程建立起迁移率与分子间电子耦合(电荷转移积分)和分子内振动耦合(电荷转移重组能),以及有机半导体材料内部分子堆栈结构参数间的关系。此数值方程为设计高性能有机半导体电子材料提供了理论支持。 由绝缘材料组成的有机异质界面在界面处却显示金属导电的电子输运性质。这个在2008年自然•材料中报道的新颖结果引起了物理和化学家的重视,但是尚未有理论上的解释。我们通过量子机制的计算分析了此有机界面的界面电子耦合,界面载流子浓度,界面载流子迁移率,从而对大能隙有机半导体材料(近似绝缘材料)对接形成的有机异质界面的金属导电性进行了合理的解释。 我们通过量化计算揭示了并苯和并苯衍生物材料中共轭骨架上偏电荷变化差值与电荷转移重组能之间的关系,这有助预测具有相同共轭骨架不同取代基的并苯及其衍生物分子半导体材料体系的重组能;基于对并苯和并苯衍生物材料中分子堆栈结构参数的细节分析,我们引入了有效耦合投影区(S)的概念,并用衰减振荡函数建立了P型堆栈的分子间电子耦合随S演化的定量构效关系。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/115063
专题中国科学院大连化学物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
温书豪. 理论研究有机半导体电子输运性质[D]. 中国科学院研究生院,2000.
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