有机电子学 9787030302458

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《有机电子学》可供初涉有机电子学领域的人员参考,也可供从事有机电子材料领域研发的科技人员使用。

目录


前言
第1章引言
1.1有机材料概念及发展简史
1.2电子学与有机材料
1.3有机半导体与无机半导体比较
1.4有机光电材料中的电子过程及相关性质简介
1.5有机电子学及其应用简介
1.5.1有机场效应晶体管
1.5.2有机太阳能电池
1.5.3有机电致发光
1.5.4有机传感器和存储器
参考文献
第2章有机材料中的电子结构与过程
2.1有机分子内成键及相关概念
2.1.1固体物质的成键方式
2.1.2原子的电子轨道和电子云
2.1.3原子之间的杂化轨道
2.1.4σ键与π键,单键、双键与三键,饱和键与不饱和键
2.1.5价电子、σ电子、π电子和n电子
2.1.6实例:化学成键与材料性质
2.2有机材料的电子结构及相关理论简介
2.2.1分子轨道理论
2.2.2配位场理论
2.2.3能带理论
2.2.4有机材料中电子能级
2.3有机材料分子间作用力及其晶体堆积方式
2.3.1作用力
2.3.2有机分子晶体结构
2.4有机材料中与光/能量相关的概念及电子过程
2.4.1分子内光激发态及其衰变过程
2.4.2聚集分子中的激发态及衰变特点
2.4.3光跃迁规律
2.4.4激子的产生
2.4.5激子的分类
2.4.6激子输运——能量传递/转移
2.4.7激子扩散
2.4.8激子的动力学过程
2.4.9物质的发光
2.5有机材料中与电学性能相关的概念及电子过程
2.5.1有机材料电学性质研究历史
2.5.2描述电学性质的基本概念
2.5.3有机材料中载流子类型
2.5.4光生载流子
2.5.5掺杂型载流子
2.5.6注入型载流子
2.5.7载流子注入效率
2.5.8载流子输运的两种极限模式
2.5.9非晶(无序)有机材料中载流子迁移率的理论模型
2.5.10导电有机材料
2.6有机电子材料性能表征
2.6.1热稳定性分析
2.6.2HOMO/LUMO及三线态能级
2.6.3载流子迁移率
2.6.4功函数测量
2.6.5发光量子产率
参考文献
第3章有机场效应晶体管
3.1场效应晶体管发展简史
3.2有机场效应晶体管的结构
3.3场效应晶体管工作原理
3.3.1聚集模式与耗尽模式
3.3.2n型和p型有机场效应晶体管
3.4有机场效应晶体管器件性能表征
3.4.1转移特性曲线和输出特性曲线
3.4.2线性区域、饱和区域和夹断电压
3.4.3阈值电压、亚阈值漂移、电流开关比
3.4.4载流子迁移率
3.4.5接触电阻
3.5场效应晶体管中的有机半导体材料
3.5.1小分子与聚合物半导体材料在场效应晶体管中应用比较
3.5.2p型有机半导体材料
3.5.3n型有机半导体材料
3.6有机场效应晶体管的潜在应用和挑战
参考文献
第4章有机太阳能电池
4.1太阳能电池简介
4.2太阳辐射光谱
4.3有机太阳能电池的工作原理
4.3.1激子产生——光吸收过程
4.3.2激子扩散
4.3.3激子解离(电荷的转移和分离)
4.3.4电荷的输运与收集
4.3.5有机太阳能电池中的电流
4.4有机太阳能电池的器件结构
4.4.1单层器件
4.4.2双层异质结器件
4.4.3本体异质结器件
4.4.4分子D—A结器件
4.4.5叠层结构器件
4.4.6器件结构的界面修饰
4.5有机太阳能电池的性能表征
4.5.1开路电压和填充因子
4.5.2器件的短路电流及其影响因素
4.5.3有机太阳能电池器件的效率
4.6有机光伏活性材料介绍
4.6.1C60及其衍生物
4.6.2噻吩类材料
4.6.3PPV及其衍生物
4.6.4芳香胺类材料
4.6.5稠环芳香化合物
4.6.6酞菁染料及卟啉金属配合物
4.6.7无机纳米材料
4.6.8碳纳米管及石墨烯
4.6.9同质双极D—A结材料
4.7目前研究状况及展望
参考文献
第5章有机电致发光
5.1研究简史
5.2有机电致发光器件机理
5.2.1电致发光种类
5.2.2电荷注入
5.2.3载流子输运及器件电流
5.2.4载流子复合产生激子及其光辐射衰减过程
5.2.5主体材料中掺杂磷光材料的电场激发过程和机制
5.3有机电致发光的器件结构及相关工作机制
5.3.1主体发光与掺杂发光器件结构
5.3.2单层器件结构
5.3.3双层器件结构
5.3.4三层器件结构
5.3.5多层器件结构
5.3.6白光器件结构
5.4有机电致发光器件表征
5.4.1开启电压和驱动电压
5.4.2发光效率
5.4.3色度坐标
5.4.4白光的色温及显色指数
5.4.5器件寿命
5.5有机电致发光器件的功能材料研究进展
5.5.1OLED功能材料的一般研究方法
5.5.2各类OLED功能材料
5.5.3OLED功能材料的问题及挑战
参考文献
……
第6章有机传感
第7章有机存储
第8章有机激光
《半导体科学与技术丛书》已出版书目

文摘

版权页:

插图:

根据激子(电子空穴对)中电子轨道类型的不同,可将激子分为单线态激子和三线态激子。在光生激子过程中,由于电子由基态跃迁到激发态过程需要自旋守恒,且基态分子通常是单线态的(氧气是一个例外,基态为三线态),因此通常情况下,光生激子都足单线态激子,这种激子的产生效率可达到100%。由于注入过程不存在自旋守恒问题,理想情况下,以注入方式产生的单线态和三线态激子分别占25%和75%。一个单线态激子的寿命约为10—9S,该激子可通过辐射衰减或者非辐射衰减回到基态,也可经由系间窜越至三线态,再按照三线态激子的规律衰减。三线态激子的寿命大约为10—6s。另外指出,有机共轭材料,尤其是共轭聚合物,在受到激发形成激子后,分子的构象会有一定的改变。
2.4.6激子输运——能量传递/转移
激子重要特性之一就是在不涉及净电荷徙动时能够输运能量。由于激子既不是静止的也不是稳定的,它们在固体内的运动,不仅涉及到能量的迁移和转移,一个激子还会与另外一个自由激子、被捕获的激子、外来分子或者是品格缺陷等相互作用,因此激子是有寿命的,其运动是受限制的。举例来讲,如果电子和空穴浓度高,则电子—电子以及空穴—空穴的库仑排斥力大,这就往往使得库仑吸引作用降低,并可能导致激子解离。另外,如果固体内部存在内建电场,也可能诱发电子空穴的分离,从而引起激子的解离。尽管激子的输运受多种因素的牵制,固体中激子的空间和时间的分布仍然有一定的规律。总的来说,激子输运能量的机制,主要存在三种不同方式,表述如下:①电磁波包输运:能量通过极化激元(polarition)输运,它是光子和激子构成的一种紧密混合物。当一个光子将一个激发量子贡献给电磁通量时,它就作为一个波包在晶体内传播。②跳跃输运:如果激子是自陷的,它可以沿着分子的一个链跳跃到完整晶格的其他位置,直到它落入另一个陷阱中为止。③长程共振转移:这个转移过程建立在偶极子一偶极子的耦合之上。在此过程中,不需要有一个分子链来携带能量。
ISBN9787030302458
出版社科学出版社
作者黄维;密保秀;高志强
尺寸16