小分子光电功能材料与器件-2014

《小分子光电功能材料与器件-2014》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、有机小分子光电功能材料与器件苏仕健mssjsu@scut.edu.cn华南理工大学高分子光电材料与器件研究所主要内容有机电子学概论有机电致发光材料与器件有机太阳能电池材料与器件有机场效应晶体管材料与器件有机电子的历史高分子和小分子导电单论导电率，已同金属没有差别1950实用化感光体和OLED的实用化井口洋夫近年纳米技术展开1927.2.3-2014.3.20195419641960有机半导体发现「有機半導体」井口洋夫著（槇書店）1959有机感光体1973高分子CT络合物19701977导电性高分子1974分子器件19801979有机超导19901984PolymerLight

2、-EmittingDiode扫描隧道显微镜发明19901987OrganicLight-EmittingDiodeShirakawa,Heeger,MacDiarmid20002000年诺贝尔化学奖有机材料和硅的比较有机材料硅结晶构造分子构成单位原子共价键(分子内)、范得华力(分子间)化学键共价键C-C:87.8kcal/mol;C=C:172kcal/mol;π-π:2-3kcal/mol结合能Si-Si:106.7kcal/mol150~450度熔点1413度1gcm-3前后密度2.33gcm-3由分子构成，分子间力弱3~4介电常数11.7强度较低，耐热性、稳定性较差迁移率较低1.

3、5~4eV能带隙1.1依存于分子取向排列的各向异性非晶膜:10-6~10-3cm2/Vs电子:1350cm2/Vs结晶膜:10-5~1cm2/Vs迁移率空穴:480cm2/Vs单晶:~10cm2/Vs非掺杂:10-12~10-6S/cm非掺杂:2.3×10-5S/cm掺杂:~103S/cm导电率掺杂:~102S/cm有机电子的优势廉价的制造工艺非结晶膜也可；易制作；平面器件可能。丝网印刷、喷墨印刷等制作技术柔性常说的塑料，轻量，有弹性。纸状显示屏材料的多样性通过分子设计，材料选择的无限可能。蓝色、紫色发光材料；高次构造控制与此对应，硅器件：制造需消耗大量的电能；仅能使用硅，非发光，不能

4、控制吸收；固态结晶，坚硬，但易碎。聚酰亚胺基板上制作的高分子回路电子器件系统设备元器件材料计算机逻辑电路晶体管pn接合费米能级调控半导体结晶高纯度、低缺陷性能元器件性能低成本制造大小，重量，易操作性小型化，低耗能高耐久性材料性价比易制作探索新功能材料有机感光体光带电电荷PDA电荷输送层光照下生成载流子电荷发生层电极基板TiOPc采用浸渍法制造，成本低；高载流子发生性能，良好的感度；不使用硒，环境友好；取代无机材料感光体成为主流，有机半导体材料商品化的第一个实例。有机电致发光Mg:Ag阴极Alq3发光层Diamine空穴传输层ITO透明阳极Glass玻璃衬底发光C

5、.W.Tang,et.al.,Appl.Phys.Lett.1987,51,913.简单的制造工艺即可实现面发光器件，可应用于平板显示器；可在柔性基板上制作；低电压驱动，高亮度，高效率；通过分子构造的设计，可任意设计发光色。有机太阳能电池AlP型层HPc2n型层ITO透明阳极Im-PTC太阳光C.W.Tang,Appl.Phys.Lett.1986,48,183.低成本制作大面积器件；通过分子设计，可调整吸收波长以与太阳光的光谱匹配；柔性和半透明太阳电池的可能性。有机薄膜晶体管Source电极Drain电极CuPc有机薄膜SiO2C60SiGate电极Pentacene可以采

6、用喷墨打印等方式制备，成本低；可以制备在柔性基板上。研究的视点电极金属种类：功函数、器件构造注入障碍共平面型(Coplanar)与稳定性：功函数积层型(Sandwich)透过率单层与积层有机/金属界面肖特基或欧姆注入基板电荷注入效率材质：玻璃、塑料等界面相互作用、界面表面处理：浸润性、顺位平坦性热传导性有机膜材料小分子或高分子有机膜的成膜HOMO&LUMO：注入特性、成膜方法：蒸镀，旋转涂膜等阻挡性膜厚：驱动电压、产率载流子迁移率薄膜构造：无定型或结晶半导体类型(p或n)、费米能级取向性：pp重叠，与基板相互作用光学特性：发光、吸收光谱、热稳定性：

7、玻璃化转换温度，耐久性荧光量子效率光化学与光物理基础-基态与激发态基态：分子的稳定态，即能量的最低状态，当一个分子中所有电子的排布完全遵从构造原理时，也就是：1.能量最低原理——电子在分子中排布时总是先占据那些能量较低的轨道；2.Pauli不相容原理——电子排布时，每一个轨道最多只能容纳两个电子；3.Hund规则——在每个轨道上运动的电子，自旋应该是相反的。称分子处于基态(GroundState)。激发态：如