有機半導體中的愛因斯坦關系研究及其應用.pdf

1、由于長期以來，有機材料被人們視為典型的絕緣材料，直到七十年代科學家們合成了導電聚合物，到現(xiàn)在其理論研究一直較為滯后。近年來，由于在發(fā)光二極管、光電池及晶體管等領域的廣泛應用，有機半導體材料及其器件的實用化進程慢慢加快。有機電致發(fā)光材料作為最受重視的半導體材料極大地促進了有機半導體的研究。不斷提高有機半導體的光電特性是人們不斷追求的目標，為此研究人員采用多層的結構在有機電致發(fā)光器件中引入了電子傳輸層(ETL)和空穴傳輸層(HTL)，形成多

2、層的器件結構以使電子和空穴相對平衡，從而提高有機發(fā)光器件的遷移率、穩(wěn)定性、有序性及效率。
　　 有機電致發(fā)光材料的理論研究是一項重要而有意義的課題。有機電致發(fā)光包括載流子的注入、載流子的遷移、激子的產(chǎn)生、光子的發(fā)射等過程。理論研究中多采用Monte Carlo方法對其進行模擬，或者在不同的簡化條件下得到相應情形的數(shù)值解，并從不同的角度借鑒無機半導體的理論。雖然很多理論模型都能對實驗結果做出比較好的解釋，但哪一種模型更符合實際目前

3、還沒有定論。
　　 愛因斯坦關系作為聯(lián)系載流子擴散運動和漂移運動的重要關系式，人們發(fā)現(xiàn)費米能級分布、載流子濃度、以及摻雜濃度等因素都極大的影響著其值，使其偏離經(jīng)典的比值，本文基于Roichman等人的研究，論述無序有機半導體中的經(jīng)典愛因斯坦關系適用范圍及其局限性，愛因斯坦關系中的遷移率的影響因素，諸如化學勢，載流子濃度等，并進一步探討考慮靜電勢能存在時的愛因斯坦關系，并著重針對兩種空穴型的聚合物進行數(shù)值計算分析。
　　

4、我們得到的主要結果如下：
　　 (1)在分析研究Yohai Roichman等人提出的完整愛因斯坦關系時，著重討論了p型有機半導體材料中愛因斯坦關系與濃度以及愛因斯坦關系與化學勢的制約關系，并對其給出簡要的分析，愛因斯坦關系的完整表達式應當取代傳統(tǒng)值。
　　 (2)在簡并情形下，由于半導體內部出現(xiàn)靜電場，半導體中各處電勢不相等，在考慮電子的能量時，必須計入附加的靜電勢能，從而提出了愛因斯坦關系與靜電靜勢能的潛在關系且通過