有机聚合物异质结中电荷转移态的理论分析

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1、山东大学硕士学位论文有机聚合物异质结中电荷转移态的理论研究CoNTENTABSTRACT(inChinese)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯IABSTRACT⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯IIIChapter1Introduction⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1§1．1Organicsemiconductors⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1§1．1．1Electricalconductivityoforganicsemiconductormaterials

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8§1．1．2Luminescencepropertyoforganicsemiconductormaterials⋯⋯⋯⋯⋯⋯lO§1．1．3Photoelectriceffectoforganicsemiconductormaterials⋯⋯⋯⋯⋯12§1．1．4Magneticfieldeffectoforganicsemiconductormaterials⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l7§1．2Elementaryexcitionsoforganicsemiconductormaterials⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2l§1．2．1S

3、oliton⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2l§1．2．2Polaronandbipolaron⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯23§1．2．3Exctionandbiexciton⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25§1．3Contentstobestudied⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27Reference．⋯．．⋯⋯．⋯⋯．⋯．．．．．⋯．．．．．．⋯．．．．．⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．．．⋯．．．：19Chapter2ModelandMethod⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

4、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33Su-Schrieffer-Heegermodelfororganicpolymers⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯33Reference．．．．．．．。。．。．。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。。．．．．。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40Chapter3StudyonCharge-transferStateinAPolymerHeterojunction⋯⋯⋯4l§3．1Introduction⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯4l§3．2Modelandmethod⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42§3．3Resultsanddiscussion⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44§3．4Summary⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52Reference⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯53Chapter4Conclusionandoutlook⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯55Awards．⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．⋯．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯．．

6、⋯⋯．．⋯．⋯．．．．．．⋯．．．．．．．57Acknowlegement．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59摘要作为一种新型的功能材料，有机半导体一直是物理、化学和材料科学等领域和交叉学科的研究热点。它具有兀共轭结构和优良的载流子传输性能，因而具有丰富的电磁光特性。易加工和独特的力学性质使得有机材料比金属或晶体半导体要容易加工得多，在低温下加工电子材料的可能性给廉价加工带来了希望。在过去的几十年里，人们利用有机半导

7、体材料研制了各种光电器件，如有机太阳能电池、有机发光二级管和有机场效应晶体管等。这一领域需要物理、化学、高分子科学、流体力学、电气与电子工程以及光学等广泛的跨学科的知识。有机发光二级管、有机太阳能电池、有机晶体管、有机光探测器以及有机生物传感器等已经开始进入市场。过去的几十年里，给体一受体聚合物异质结已经被广泛的应用在了有机光伏电池和有机发光二级管中。对于这样的系统，一个独特的性质就是一种聚合物(给体型)的最高占据分子轨道(HOMO)和最低占据分子轨道(LUMO)在能量上都分别比另一种聚合物(受体型)中的相应能级要高。在给体一受体聚合物异

8、质结中，光激发可以使得给体HOMO上的电子跃迁到受体LUMO上，这样，受体分子上的电子和给体分子上的空穴因为库伦吸引束缚在一起，形成电荷转移态(charge-transferstate，CT)