3.极化子模型 √电荷和它周围的极化场构成一个互作用的整体,叫做极化子, √电荷和周围的极化场相互作用弱,极化场比晶格常数大,叫大极化子,而当 形变的区域与分子大小相当时,这种极化子称为小极化子 √载流子迁移率随着分子间传输积分的增加而增加,随着重组能的增大而减小 √重组能通常分为内外重组能。内重组能主要来自给受体在电子转移过程中得失电子的 几何构型的变化。外重组能是由于周围环境导致的电子和原子核极化弛豫过程。 √传输积分指的是邻近分子之间的电子耦合强度,传输积分越大,越有利于载流子迁移 率的提高。传输积分与分子的堆叠方式和分子的大小密切相关
3. 极化子模型 电荷和它周围的极化场构成一个互作用的整体,叫做极化子, 电荷和周围的极化场相互作用弱,极化场比晶格常数大,叫大极化子,而当 形变的区域与分子大小相当时,这种极化子称为小极化子 载流子迁移率随着分子间传输积分的增加而增加,随着重组能的增大而减小 重组能通常分为内外重组能。内重组能主要来自给受体在电子转移过程中得失电子的 几何构型的变化。外重组能是由于周围环境导致的电子和原子核极化/弛豫过程。 传输积分指的是邻近分子之间的电子耦合强度,传输积分越大,越有利于载流子迁移 率的提高。传输积分与分子的堆叠方式和分子的大小密切相关
4.传输能模型(TE) 对于一定的传输能Et,占据能量低于Et某个态的电荷,其跳跃 传输至Et的传输速率最大,能量高于Et的电子态中的电荷经过 一系列能量向下的跳跃过程弛豫至能量为E或能量更低的态中 空间坐标 5.无序有机半导体中载流子迁移率与温度的关系 对于单一陷阱能级,载流子迁移率服从 Arrhenius定理 k1 激活能Ea>0,是与温度无关的因子,表示在没有陷阱状态下的载流子迁移率 根据高斯无序模型(GDM)的理论计算,迁 移率与温度关系还有一个形式 TO与DOS的宽度有关,表征能量无序的程度
4. 传输能模型(TE) 5. 无序有机半导体中载流子迁移率与温度的关系 对于一定的传输能Et,占据能量低于Et某个态的电荷,其跳跃 传输至Et的传输速率最大,能量高于Et的电子态中的电荷经过 一系列能量向下的跳跃过程弛豫至能量为Et或能量更低的态中 对于单一陷阱能级,载流子迁移率服从 Arrhenius定理 根据高斯无序模型(GDM)的理论计算,迁 移率与温度关系还有一个形式 2 0 T T GDM e 激活能Ea>0,是与温度无关的因子,表示在没有陷阱状态下的载流子迁移率 T0与DOS的宽度有关,表征能量无序的程度
6.Poole-Frenkel效应 指在外加电场F作用下,具有库伦势的局域态中载流子的热激发势垒降低的机制 F=0 F≠0 △Φ0 △中F 图6.6 Poole--Frenke1势垒降低机制 载流子在外加电场作用下的迁移率与电场的关系 Mpp Loe Poole-Frenkel因子
6. Poole-Frenkel效应 指在外加电场F作用下,具有库伦势的局域态中载流子的热激发势垒 降低的机制 载流子在外加电场作用下的迁移率与电场的关系 Poole-Frenkel因子
6.2.4有机半导体中载流子迁移率的测试方法 光电流会出现一个平台,然后急剧 1.飞行时间法(TOF) 下降而出现一个明显的转折点,这 点所对应的时间就是飞行时间 ITO transparent electrode b) 125 sample 几 100 metal electrode light source:laser 75 10 cope 50 510 10 10 10 Tme(sec】 R measurement of transient photocurrent 4 68101214 Time (usec)】 有机层厚度为d,V为所加偏压,载流子通过有机半导体层的时间为t, 则载流子迁移率 2.空间电荷限制流法 9 E2 9 3.OTFT法 J-5,6o L 8 3 4.霍尔效应法
3 2 0 2 0 8 9 8 9 j L V L E r r 2. 空间电荷限制流法 3. OTFT法 4. 霍尔效应法 6.2.4 有机半导体中载流子迁移率的测试方法 1.飞行时间法(TOF) 有机层厚度为d,V为所加偏压,载流子通过有机半导体层的时间为τt,则载流子迁移率 光电流会出现一个平台,然后急剧 下降而出现一个明显的转折点,这 点所对应的时间就是飞行时间
6.3OTFT的结构、原理与特性 6.3.1OTFT的典型结构与工作原理 源极 漏极 osc oSC 源极 漏极 栅绝缘层 栅极 栅绝缘层 栅极 基板 (a) (b) MIS结构不会工作于反型状态且金-半接触本质上不会形成欧姆接触 热发射 热场发射 ⊙⊙⊙⊙ p沟道 ⊕⊕ n沟道 ⊕ dD 热发射 (a)Vcs=0 高功函数电极 (b)VCS<V<0 (c)Vcs>VH>O n为外加栅压下qVbi的下降因子
6.3 OTFT的结构、原理与特性 6.3.1 OTFT的典型结构与工作原理 高功函数电极 MIS结构不会工作于反型状态且金-半接触本质上不会形成欧姆接触 η为外加栅压下qVbi的下降因子