高压下有机半导体并四苯和并五苯的电输运性质研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:alimamaai
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
有机半导体材料因其在发光二极管、显示器、场效应晶体管以及光伏电池等方面的广泛应用而备受关注。在为数众多的有机半导体中,并四苯和并五苯是较为突出的两种,它们拥有较高的载流子迁移率,是研究电子和光学器件应用的非常有前景的材料。并四苯和并五苯在常温常压下晶体结构都是三斜晶系结构,同大多数有机半导体一样,显示多态性。它们在很多方面存在相似性,但又有许多不同点,因此有必要对它们进行系统的研究。本论文利用基于金刚石对顶砧(DAC)平台的高压原位电学测量方法,通过将薄膜制备与光刻微加工技术相结合,在DAC上集成平行板电极和van derPauw电极,采用交流阻抗谱和直流变温电阻率测量技术系统地研究了并四苯和并五苯在不同压力下的电输运性质,获得了电阻、弛豫频率、激活能和介电常数等电输运参数随压力的变化关系,阐释了并四苯和并五苯在压力诱导下的电学多态性,研究结果如下:1、通过对并五苯的高压原位交流阻抗谱的测量发现:在整个传导过程中,晶粒电阻对总电阻的贡献占主导地位。压力在5.5GPa时,晶界电阻对总电阻的贡献变的很弱几乎可以忽略不计,这与并五苯在5GPa完成的C相—H相的相变有关,说明晶体的结构相变对晶界的输运性质产生了很大影响。由压力引发的电子和结构相变会在界面处产生新的缺陷、空位和悬键,从而改变了载流子浓度和载流子散射机制,导致晶界电阻的不连续变化。在17.4GPa时电阻和弛豫频率再一次出现不连续变化,样品出现非晶化,分子晶体特性消失,电输运机制发生根本变化。并五苯的非晶特性也可能与电荷传输过程中存在的静态无序有关,我们用Marcus电荷输运理论描述了并五苯内部电荷的跳跃机制。此外,在压力超过17.4GPa时,通过分析弛豫激活能随压力的变化关系,我们发现,此时的弛豫激活能随压力以21.7meV/GPa的速率增加,导致载流子浓度减小及输运困难,这与样品电阻随压力的增加而增大相对应。2、通过对并五苯的高压变温电阻率测量,发现从常压到28.3GPa的压力范围内,并五苯的电阻率随着温度的升高而降低,一直保持半导体传导特性,没有发生金属化。在所测温度区间(80K-290K),并五苯样品的载流子浓度随着温度的升高而增大,进而导致电阻率随温度的升高而减小。我们的工作与前人的研究结果相一致:并五苯粉末样品表现金属化行为需更高的压力。3、通过对并四苯的高压原位交流阻抗谱测量,研究了并四苯高压下的电输运性质。结果表明晶粒和晶界电阻对整个电输运过程中都有贡献,但晶粒内部的传导过程占主导地位。在19GPa之前晶粒电阻随压力的增加而减小,而晶界电阻则随压力的增大而增加。当压力超过19GPa时,晶粒和晶界电阻都出现逆转变化,相对介电常数也有不连续的变化。这是因为碳碳饱和键的形成使分子的结构无定型化,晶体的构型发生了改变,从而影响了电输运性质。
其他文献
一、育龄期子宫内膜息肉患者与健康查体女性阴道微生态比较分析目的采用阴道微生态评价指标比较育龄期子宫内膜息肉患者与健康查体女性阴道微环境的差异。方法选取2017.1.1-2019.12.31期间就诊于天津医科大学总医院的249例育龄期子宫内膜息肉患者作为研究组;入组患者为宫腔镜诊断子宫内膜息肉的患者,均在我院住院行宫腔镜下子宫内膜息肉切除术;患者在宫腔镜手术前均行阴道微生态检查。以同期309例育龄期
学位
分层介质中瑞利波的频散特性被广泛应用于反演层状介质的性质,这种方法已应用于岩土工程、浅层勘探、超声无损检测等领域。而反演的前提则基于正演,其关键取决于正演的精度。经
在当今社会,我们已经进入了互联网+高速运营的时代。随着移动互联网技术的发展,通信成本的降低以及受众阅读习惯的改变,短视频市场蓬勃发展。各类短视频不断涌现,并已成为人们的新宠。如今,大多数短视频内容集中于娱乐和社交领域。一方面,它满足了人们的心理需求,即人们可以在社交平台上娱乐互动,获取他人的认可与关注,满足其个性化表达的心理需求;另一方面,过度娱乐的短视频引发了一系列的社会问题,诸如社会道德缺失,
自旋电子学在小尺寸半导体器件降低功耗上有着非常重要的作用和意义,它的应用已经为我们的生活提供了很大的便利,对电子器件领域有着非常重要的影响。作为自旋电子学的一个新的
模糊理论为人类处理“亦此亦彼”的模糊信息提供了一套有效的方法。本文在模糊集合论和模糊分析学基础理论的基础上,研究了一种广义的不具可微性的伪凸模糊映射并将模糊方向导
智慧桥梁的深入发展推进,使得对桥梁施工各方面精度要求不断提升,现代桥梁是朝着复杂的建筑技术和高精度的测量方向发展的,并且超大型桥梁的建筑环境要求比一般的建筑更为严格。然而传统吊装定位方式耗费人力,且精度不高,同时受到环境变化影响较大,设计一种更为智能化,数字化的桥梁吊装定位方式便迫在眉睫。本文以此基础设计了以超声波定位为基础的桥梁吊装监测系统。首先,本文介绍了桥梁吊装定位的国内外研究现状,提出了超
解决可再生能源的充分利用、高温工业余热和清洁供暖问题,需要解决能源在空间上和时间上的供需不均衡问题。高性能电热储存系统的研发应用不仅可解决时间差和强度差等问题,对于电力网络的稳定运行也有积极的调节作用。当前电热储存系统性能提升的关键途径之一是要找寻一种不同于水和镁铁蓄热砖的新型复合相变材料来替代储热单元中的传统储热材料。本文从材料宏观结构的观察和压汞仪分析出发,采用熔融浸渗法,以平均孔径为1,40
近几年来,诸多的语文教育者逐渐认识到在古典诗歌的教学中要培养学生想象力的重要性,而且也获得了很多成绩,但是在实践的过程中还是出现了一些问题。由于理论与实际的脱节,在古典诗歌的教学中,教师们并没有寻找到合适的途径来培养学生的想象力。那么就如何在古典诗歌的教学中培养学生的想象力成了一个摆在我们面前的重要话题。基于想象力培养的高中语文古典诗歌教学设计与实践主要是以培养学生想象力为目标的,全文以《普通高中
20世纪90年代开始,酷儿理论进入了大众的视野,不少具有先锋意识的创作者把镜头瞄准了这一群体,将同性恋这一现象呈现在了大众视野中。同性恋其反叛和边缘化的形象特征,对主流文化形成了一种独特的对照,所以受到了不少创作者和观众的关注,同性恋电影逐渐在国际上拥有了自己独特的舞台,而华语电影也在这块领域留下了浓墨重彩的一笔。同性恋题材也因为其特殊性,一直以边缘的亚文化形式存活,在90年代以前一直是主流创作者
学位