弱電導材料中載流子輸運過程的TOF實驗研究.pdf

1、近些年來，有機電致發(fā)光器件方面的研究在世界范圍內(nèi)迅速展開，作為一項新技術(shù)，它的成果直接面對一個巨大的市場。目前有機電致發(fā)光器件都采用多層結(jié)構(gòu)，為了提高發(fā)光效率，必須使載流子平衡注入發(fā)光層，此時需要對材料中電子/空穴輸運的動力學特性有詳細了解，對載流子遷移率進行精確測定，但是有機和聚合物材料都屬于弱電導材料，傳統(tǒng)的以電磁為主測量手段已經(jīng)不適合，因此本論文的主要內(nèi)容就是建立有機電致發(fā)光材料載流子遷移率的測量系統(tǒng)并探索該方法最佳測試參數(shù)設置的

2、規(guī)律，主要工作包括選定測量方法、確定各測量設備的技術(shù)參數(shù)、組建系統(tǒng)、制備樣品及最后的測量。
　　目前對于載流子性質(zhì)的研究，測量方法有多種，但渡越時間（TOF）法不僅可以直接測定材料中載流子遷移率，而且還能夠給出載流子輸運的動力學信息，因而最為國內(nèi)外研究者推崇。此方法在計算μ（公式略）的過程中最重Ttr要的是對渡越時間的精確測量，它的實驗原理不算復雜，但是原理所要求實驗條件十分苛刻。其中窄脈寬的弱光注入使材料的光電導變得十分微弱，外

3、電路的小取樣電阻值是獲得樣品中真實的瞬態(tài)光電流的重要保證。我們用組建的TOF測試系統(tǒng)在探測α-Se、Alq3等材料中瞬態(tài)光電流曲線的過程中發(fā)現(xiàn)，如果這些實驗條件得不到很好的滿足會使遷移率的測量結(jié)果產(chǎn)生比較大的偏差。另外在本論文中，還討論了激發(fā)光源的波長、材料的光生載流子率、樣品的制備等測試條件對材料載流子遷移率測量結(jié)果的影響，最后在嚴格確定的實驗條件下分析了外電場變化對載流子遷移率的影響。
　　在小光強和小取樣電阻的實驗條件下，所

4、出現(xiàn)的TOF信號是非常微弱的，背景噪聲或干擾的影響很大，僅靠數(shù)字存儲示波器已經(jīng)無法得到良好信噪比的TOF信號，我們采用微弱信號探測儀器Boxcar很好地完成了對弱信號的檢測，而現(xiàn)在人們一般都用數(shù)字存儲示波器獲取TOF光電流信號，這樣勢必造成為了提高信噪比，取樣電阻值和光注入能量過大而不符合TOF實驗原理所要求的實驗條件，造成測試的結(jié)果有很大的誤差。最后的實驗結(jié)果表明，利用渡越時間（TOF）方法測量弱電導半導體材料中載流子遷移率，只有嚴格