若干并苯衍生物有机半导体材料中载流子传输性能的理论研究

来源 :河南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cxb632552353
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
有机薄膜晶体管、有机场效应晶体管和有机发光二极管等多种现代电子器件的性能都与有机半导体中载流子传输性质有密切的关系。想要获得高性能的电子器件,就要先获得拥有高迁移率的有机半导体材料分子。如何获得高效率的有机半导体分子,是目前理论计算现状的挑战。本论文采用基于密度泛函理论方法,对新型的并苯衍生物有机半导体分子的堆积结构和本征载流子传输性质结合Marcus-Hush电荷转移方法进行理论计算并分析影响因素。首先介绍了本文中的理论方法,以及计算所使用的软件包。本文采用了简单不连续的跃迁模型,利用密度泛函理论、含时密度泛函理论研究了在中性态和带电荷态下的结构,从而得到重组能、前线分子轨道、垂直电离势、电子亲和势和吸收光谱。然后介绍了采用Marcus电荷转移理论结合爱因斯坦公式计算获得衍生物有机半导体分子的迁移率的理论基础。其次研究了并三苯的同分异构体衍生物PAH1、PAH2两个分子的迁移性质。结果表明以并三苯为核心骨架的平面性对分子的电荷转移迁移率也有影响。在两种并三苯衍生物分子中,平面性较好的PAH2分子比扭曲性较大的PAH1的空穴迁移率大,达到0.143cm2V-1s-1出现在角度为0°和180°的位置,表现出良好的p-型有机半导体性质。在两种衍生物分子中,化合物PAH1的空穴迁移率和电子迁移率数值分别是0.011 cm2V-1s-1和0.040 cm2V-1s-1,扭曲的的核心结构导致PAH1迁移率都小于PAH2的迁移率。分析了两种衍生物的分子间相互作用,面对面的π-π相互作用对相邻分子间电荷转移的影响很大。最后探讨了以并四苯为核心的四种卤代物CT、BT、DCT和TCT及四种氰基取代衍生物CNT、DNT1、DNT2和DNT3等并四苯的衍生物的载流子迁移性能。分组对比了取代基的不同位置、不同种类和不同数量对单晶结构及分子堆积方式的变化,从而对有机分子的结构和迁移率之间关系的理论研究。基于实验合成的晶体模型,理论模拟计算了迁移率的相关参数及其数值。计算了前线分子轨道能级,获得的理论值与实验值相差不大,说明本文使用计算基组泛函是可靠有效的。计算结果显示,八种衍生物的空穴迁移率都大于各自的电子迁移率,与实验预测的结果相同,显示出很强的p-型有机半导体性质。拥有四个氯取代基的TCT空穴迁移率大约是拥有两个氯取代基的DCT空穴迁移率的2倍。此外,取代基的种类、数量和位置的不同都会影响分子的结构,导致分子前线轨道能级的降低,表明这些衍生物具有着很好的稳定性。结构中π-π共轭的重叠程度也是影响分子间的迁移积分的因素之一,晶体结构中的层与层平行的π-π跃迁模型更易获得较大的迁移率。通过修饰改造有机分子,获得更有潜力的有机半导体材料,为实验上设计合成更高效的有机分子提供了理论基础。
其他文献
<正>玩耍是幼儿的天性,在幼儿生活中处处存在着游戏。但是,由于在幼儿教育中缺乏相关教育游戏的方式,不能使教育游戏充分的应用到幼儿教学中,本文主要根据教育游戏的特点,对
<正>诗歌鉴赏是高考必考题型,解读意象是诗歌鉴赏题的重要突破口。中国漫长的文学史中,有许多自然界的东西被我们的先辈赋予了独特的意蕴,如长河落日、大漠孤烟、寒江雪原、
员工招聘已成为企业人力资源管理的一项重要工作,而做好此工作实属不易。本文通过实践研究,提出强化招聘人员的企业发展战略意识、充分借力于各用人部门主管、扎实"招聘三阶
<正>加强党的建设,基层是基础,重点在支部。习近平总书记强调,要使每个基层党组织都成为坚强战斗堡垒。阳煤二矿选煤厂重介队党支部就如何更好地挖掘党员的工作潜力,以饱满的
资金作为企业的血液,对于企业的发展来说至关重要。如何加强资金的管理成了企业提高其竞争力的根本。本文主要以X集团资金集中管控为例介绍了NC系统以及银企直联下的企业集团
<正>~~
会议
本报武汉讯(张崇明 记者吴采平)近日,记者从湖北省武汉市商务工作会上获悉,今年,该市全年的社会消费品零售总额目标为,在去年2164亿元的基础上增长15%以上。为了实现这一目标,商务部
期刊
负荷聚合商通过需求响应整合用户侧资源,并由此向电网提供负荷平抑服务以获得收益。因此,聚合商的响应定价策略和用户响应偏好直接影响用户响应精度,进而影响聚合商市场收益
粮食安全是国家安全的重要基础,保障粮食安全是一个永恒的课题。我国粮食安全取得了举世瞩目的巨大成就,但同样面临需求刚性增长、结构性矛盾突出、生产成本高企、国际贸易不
通过对372名“90后”进行问卷调查研究,从员工个性、生活、情感等多方面分析员工思想政治工作的现状,“90后”员工普遍对目前的思想政治工作认识不足,再者企业思想政治工作比