【摘 要】
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在有机场效应晶体管中,电子和空穴的平衡传输仍存在严峻的挑战.因此设计合理的双极性电荷传输材料具有重要的科学意义.本工作运用密度泛函理论(含色散项)研究了氰基、氟取代的苯并噻吩类衍生物.研究发现,氟的引入并不能降低电子和空穴重组能(λ),而氰基能够有效的降低电子重组能使得电子/空穴重组能达到相对的平衡,其中4氰基取代的衍生物(4CNNaT)具有最小的 |λe-λh| = 0.072 eV.对4CNN
【机 构】
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南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院,南京文苑路9号,210023 南京邮电大学信息材料与纳米技术
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在有机场效应晶体管中,电子和空穴的平衡传输仍存在严峻的挑战.因此设计合理的双极性电荷传输材料具有重要的科学意义.本工作运用密度泛函理论(含色散项)研究了氰基、氟取代的苯并噻吩类衍生物.研究发现,氟的引入并不能降低电子和空穴重组能(λ),而氰基能够有效的降低电子重组能使得电子/空穴重组能达到相对的平衡,其中4氰基取代的衍生物(4CNNaT)具有最小的 |λe-λh| = 0.072 eV.对4CNNaT进行晶体预测并用GGA/PBE-TS方法进行能量计算,最后考虑能量最低的两种晶体1和2.利用直接法计算了其转移积分和载流子迁移率.结果表明两种晶体电荷传输主要路径的空穴和电子转移积分都能达到100 –300 meV.1和2的空穴(电子)载流子迁移率分别能达到 8.09(18.31)和 15.06(13.655)cm2/V s.其中2的空穴和电子的比例达到了约1.10,其平衡程度远远高于当前理论和实验研究的双极性材料1,2.最后,我们的工作为单分子双极性材料的设计合成提供了有效的理论指导.
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