Theoretical Study on the Photophysical and Charge Transport

发布时间：2021-04-27 10:37

　　有机光电材料,特别是有机半导体材料,因其成本低、生产方便、延展性好、重量轻、柔韧性好、环境友好等优点,长期以来受到人们的广泛关注。因此,许多优秀的有机半导体材料（OSMs）被开发和应用于各个领域,包括有机场效应晶体管（OFET）、有机发光二极管（OLED）、有机光伏电池（OPV）等。近来发现,在有机半导体材料中,引入杂环可以有效调节这类材料的光电性质。在本论文中,为了在光物理和载流子传输效率两个方面找到一个好的平衡,我们运用量子化学方法,重点研究了不同杂环是通过何种方式影响材料的电子结构、光物理性质及电荷传输能力的。针对三个 biheterocyclic 衍生物,5,5-bis（2,2-diphenylvinyl）-bithiophene（BDPV2T,1）,5,5-bis（2,2-diphenylvinyl）-bifuran（2）和5,5-bis（2,2-diphenylvinyl）-bipyrrole（3）,我们运用密度泛函理论（DFT）对它们的光物理和电荷传输性质进行了一个比较性研究。几何和电子结构的计算显示了三个化合物相似的结构和轨道分布。光物理性质的计算则显示化合物从1到3的... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
CHAPTER1:Introduction
    1.1.Organic semiconductors
        1.1.1.Electronic properties
            1.1.1.1. π-Conjugated system
            1.1.1.2.Electronic excited state and charge transport
        1.1.2.Optical properties
            1.1.2.1 Jablonski diagram
    1.2.Organic light-emitting diodes（OLEDs）
    1.3.Organic field-effect transistor（OFETs）devices
    1.4.Organic semiconductor materials
        1.4.1.Donors or hole transport materials
            1.4.1.1.Organic small molecules
            1.4.1.2.Thiophene containing donor molecules
        1.4.2.Acceptors or electron transport materials
        1.4.3.Typical bipolar organic small molecule transport materials
    1.5.Aims and objectives of this dissertation:Structure and scope
        1.5.1 Research contents
CHAPTER2:Computational Methodology（Quantum Chemical Methods）
    2.1.Development of quantum chemistry
    2.2.Introduction to density functional theory（DFT）
    2.3.Time-dependent density functional theory（TD-DFT）
    2.4.Born-Oppenheimer approximation
    2.5 Basis sets
    2.6.Natural transition orbital（NTO）analysis
    2.7.Luminescence properties
    2.8.UV-visible absorption spectroscopy（theoretical principle）
    2.9.Mechanisms related to carrier transport in organic semiconductors
        2.9.1.The band model
        2.9.2.The hopping model
            2.9.2.1.The Marcus electron transfer rate
    2.10.Crystal prediction methods
        2.10.1.General steps for crystal structure prediction
        2.10.2.Crystal structure prediction software
Chapter3:A comparative computational analysis on the photophysical andcharge transport properties of three5,5-bis（2,2-diphenylvinyl）-biheterocyclicCompounds
    3.1.Introduction
    3.2.Computational details
    3.3.Results and discussion
        3.3.1.Geometric and electronic structure
        3.3.2.Photophysical properties
        3.3.3.Fluorescence quantum yield
        3.3.4.Hole and electron mobilities
    3.4.Conclusions
References
Acknowledgements
Articles published during the masters studies



本文编号：3163315