介电作用下的有机光电器件研究

发布时间：2017-05-27 11:09

  本文关键词：介电作用下的有机光电器件研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,由于有机半导体具有柔性和易于制备等特点,有机光电器件越来越受到人们的关注。但是多数有机材料的电荷载流子迁移率比较低,且激子束缚能过大,限制了器件的稳态光电导性能。最近的研究显示,仅仅有机半导体/绝缘体界面就能产生光电流,利用这一结构,可以部分克服电荷载流子迁移率和强激子束缚能带来的影响,有助于加快器件的响应速度和实现器件结构的多元化。有机光电材料因其具有低毒、可大面积制作、易于制备、柔性器件等优点被广范应用于太阳能电池、场效应晶体管、发光二极管等领域。但是,有机半导体材料比较低的迁移率阻碍了它在有机光电器件方面的应用。尽管电介质极化可提高的有机场效应晶体管性能,且有机光电器件目前也已经取得了较大的进展,但有机器件界面中存在电荷转移激子、跳跃式输运机制和界面偶极子的存在等情况,让有机半导体及其界面不能全部适用以前的无机半导体理论,缺乏对有机半导体内载流子输运的物理机制的认识,阻碍了有机光电器件的性能进一步提高。本论文的研究从理论和实验上探讨了有机绝缘介电层在有机光电器件中的作用,其结果可应用于有机光电晶体管和有机光电传感器领域。研究表明,可以通过有机半导体/介电层超薄界面生成瞬态光电流。并可以通过改变半导体层的厚度或使用铁电聚合物的反转来调整光电流响应。值得注意的是,在有机半导体/离子液体界面可以产生非常大的光电流瞬变,主要可能是由于其中的电双层效应可为器件提供电荷分离机制。
【关键词】：光电器件 迁移率 激子束缚能 场效应晶体管 有机光电传感器
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN15
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 引言9-10
• 1.2 有机半导体器件的原理10-11
• 1.3 有机半导体器件的研究进程11-12
• 1.4 有机半导体器件的结构12-13
• 1.5 本论文的主要研究内容13-14
• 第二章 有机光电界面的反常瞬态光电流14-23
• 2.1 引言14-15
• 2.2 反常瞬态光电流15-20
• 2.2.1 有机绝缘体的反常瞬态光电流15-17
• 2.2.2 纯有机半导体中得反常瞬态光电流（ATPC）17-20
• 2.3 多层有机器件中的反常瞬态电流（ATPC）20-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 永久偶极子对有机光电器件性能的影响23-32
• 3.1 引言23-26
• 3.2 永久偶极子对有机半导体的影响26-27
• 3.3 有机光电器件的实验方案及实验结果27-31
• 3.3.1 器件的结构27-28
• 3.3.2 测量有机材料薄膜的表面形貌28-29
• 3.3.3 器件的光电流和暗电流29-30
• 3.3.4 器件的透过率30-31
• 3.4 本章小结31-32
• 第四章 红外有机光电探测/传感器件的研究32-39
• 4.1 引言32-35
• 4.2 有机半导体的红外光电传感器35
• 4.3 器件的界面能级排列35-37
• 4.4 器件的制备与表征37-38
• 4.5 本章小结38-39
• 第五章 结论与展望39-40
• 参考文献40-45
• 致谢45-46
• 攻读学位期间发表的学术论文目录46

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本文编号：399747