有机/无机异质结光电子性能研究

发布时间：2021-05-15 11:13

　　二维过渡金属硫属化合物（2D TMD）及相关的范德华异质结（vdwH）为基本的光与物质的相互作用的研究提供了一个新的平台;有机半导体材料的杂化可以调节二维过渡金属硫属化合物中的光与物质的相互作用,进而实现很多光电子应用,诸如二极管,光电二极管,双极性晶体管,发光二极管以及太阳能电池等。目前,有机半导体材料已经和二维过渡金属硫属化合物结合形成异质结,然而在报道的有机-无机（O-1）异质结中,有机材料的厚度通常是>20 nm,并非二维尺寸;二维的有机分子通常有洁净的界面和高束缚能的高激发态,这可以与二维过渡金属硫属化合物材料中的激发态相互作用,有助于实现很多有趣的器件应用。此外,有机分子的分子集聚和分子排列极大的影响了其光电子特性,然而报道的异质结界面的有机半导体的分子排列却很难被精确控制。进一步地,最近科研工作者报道了高质量的二维有机分子晶体可以呈现高度定向的分子排列,而且不同层数的分子晶体呈现出不同的输运特性。这有助于在实验中制备原子级厚度的有机-无机异质结,并探索分子集聚对混合体系中光与物质相互作用的影响。在该论文中,首先制备了原子级厚度的有机-无机异质结,并探索在二维原子尺度... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：124 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 范德华异质结器件基础
        1.2.1 有机半导体材料
        1.2.2 有机分子激子物理
        1.2.3 二维无机材料
        1.2.4 过渡金属硫属化合物
        1.2.5 范德华异质结
        1.2.6 2D TMD激子物理
        1.2.7 多体效应
    1.3 研究进展与现状
    1.4 选题思路和研究内容
2 实验方法
    2.1 器件制备
        2.1.1 二维有机分子晶体的生长
        2.1.2 二维过渡金属硫属化合物器件制备
    2.2 器件表征
        2.2.1 相移干涉仪
        2.2.2 光致发光谱与拉曼谱
        2.2.3 光致发光激发谱研究
        2.2.4 原子力显微镜的研究
        2.2.5 时分辨光致发光谱
        2.2.6 电学性能研究
    2.3 本章小结
3 异质结的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 器件制备与测试
    3.3 不同pentacene层数的O-I异质结表征
    3.4 Ⅰ型能带对准确定
    3.5 本章小结
4 异质结高效的激子抽取与多体效应调制
    4.1 引言
    4.2 器件测试与模拟
    4.3 高效的激子抽取
    4.4 多体效应的调制
    4.5 本章小结
5 全文总结
    5.1 主要结论
    5.2 主要创新点
    5.3 存在的问题与相关工作展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间撰写与发表的论文



本文编号：3187535