论文部分内容阅读
由于共轭的高分子半导体中电输运性质在有机半导体器件(如有机发光二极管和有机场效应晶体管)中潜在的应用,它们的研究得到了广泛的关注。但是,人们对有机半导体材料中的电荷输运机制还不是很清楚。理解载流子的输运性质对提高器件的性能、设计以及合成更好的材料都有很大的帮助。最近人们通过调整有机层的厚度和用一些特殊的发射层来改变发光层的掺杂区域,已经在一定程度上提高了有机发光二极管的性质。交流阻抗谱(IS)是研究固态器件中电荷输运和弛豫过程的有力工具,然而目前求解阻抗谱要做许多数值计算才能得到,有时候还会得不到解析解。本文主要内容为在迁移率作为温度、载流子浓度和电场强度的函数的条件下,推导出了有机半导体有机层阻抗谱的半解析公式,这会使我们在求解阻抗谱的时候避免很多的数值计算。文中所做的主要工作以及结论:(1)本文第一章中对有机半导体的发展过程、有机半导体的分类以及几种有机电子元件作出了简单的介绍;第二章分别介绍了有机半导体中的载流子和测量载流子迁移率的方法以及影响载流子迁移率的因素;第三章对有机半导体中载流子的传输机制进行了详细的介绍;第四、五、六章为本文的研究重点,分别为公式的推导,数值结果的讨论和得出结论。(2)在Pasveer等人提出的迁移率模型的基础上,推导出了有机半导体有机层阻抗谱的半解析公式,将公式进一步延伸考虑高斯束缚的情况,为了能将推导出的公式应用于实际器件,我们建立了用串联电阻代表聚合层电极,用并联电容代表金属电极的等效电路。我们将公式应用于迁移率为常数的情况下,将阻抗实部与阻抗虚部的绝对值的数值结果和准确结果分别表示在图像中,两者完全符合,验证了所推导公式的正确性。(3)应用Pasveer等人优化的参数,使用公式计算了两种有机二极管NRS-PPV和OC1C10-PPV的阻抗谱,并对计算结果进行了详细分析。我们还把扩展公式应用于MEH-PPV、BDMOS-PPV和AlQ3三种器件,对数值结果和实验数据进行了比对,结果显示两者符合的很好。