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《高遷移率半導(dǎo)體課件第一章》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、“高遷移率半導(dǎo)體材料及器件”(SemicondcutorswithHighCarrierMobilityandTheirDeviceApplications)主要內(nèi)容:7部分。1有機半導(dǎo)體材料的載流子遷移特性、機制2有機半導(dǎo)體材料的載流子遷移率測試方法3高空穴遷移率有機半導(dǎo)體材料4高電子遷移率有機半導(dǎo)體材料5高遷移率有機半導(dǎo)體材料在有機發(fā)光二極管中的應(yīng)用6高遷移率有機半導(dǎo)體材料在聚合物太陽能電池中的應(yīng)用7高遷移率有機半導(dǎo)體材料在有機薄膜晶體管中的應(yīng)用本課程是光電材料與器件的交叉科學(xué),半導(dǎo)體材料的遷移率對光電器件的性能具有決定作用,有機半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)對載流子遷移
2、率具有決定性的影響。本課程的目的:對影響材料性能和器件性能的載流子遷移過程有深入的認(rèn)識。第一章有機半導(dǎo)體材料的載流子遷移特性、機制一、材料的導(dǎo)電能力1、材料的導(dǎo)電能力導(dǎo)電性能:材料按電導(dǎo)率的大小可分為:1)導(dǎo)體:2)半導(dǎo)體:電導(dǎo)率10?9(Ω?1cm?1)3)絕緣體:電導(dǎo)率更低,如普通的塑料、陶瓷等其中的導(dǎo)體還包括:金屬:電導(dǎo)率很高,三維導(dǎo)體①最外層電子軌道中存在自由電子(價電子)②三維對稱晶體結(jié)構(gòu)+石墨:二維導(dǎo)體_半導(dǎo)體摻雜:也能良好導(dǎo)電p-型摻雜:多數(shù)載流子為空穴或n-型摻雜:多數(shù)載流子為電子重要實例即為半導(dǎo)體硅或鍺的摻雜(如:heavilydopedn-o
3、rp-wafer)其中的半導(dǎo)體還包括:無機半導(dǎo)體:如:純凈的硅或鍺(屬于單質(zhì)材料)單晶硅片(上)和硅錠(下)又如化合物類半導(dǎo)體:CdSe、CdS、CdTe、CuInSe、CuInGaSe等2ZnO、TiO、GaAs、GaP、2InP、GaN、ZnS等有機半導(dǎo)體:特征:主要的基本單元含π-電子,具有共軛性二、認(rèn)識有機半導(dǎo)體石墨烯:單層石墨1.有機半導(dǎo)體材料的分類簡單分類法1)按分子量大?。?小分子類有機半導(dǎo)體(分子量幾百到幾千)?聚合物類有機半導(dǎo)體(分子量變化大,可由幾千到幾百萬)2)按化學(xué)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜和難準(zhǔn)確分類,常用的結(jié)構(gòu)描述包括:含(?)的化合物、含(?)的
4、配合物、含(?)的聚合物等2.構(gòu)筑有機半導(dǎo)體材料構(gòu)筑有機半導(dǎo)體的基本單元:通過分子設(shè)計與合成,氮原子N硅原子Si借助基本單元獲得了眾多的有機半導(dǎo)體材料雙鍵(烯)三鍵(炔)蒽菲CH芳環(huán):苯萘芳雜環(huán):NNN六元雜環(huán):吡啶嘧啶三嗪NNNNNNNN五元雜環(huán):SNSSOOSiSe噻吩吡咯噻唑噻二唑oxadiazole呋喃silole硒吩有機半導(dǎo)體材料的分子構(gòu)筑實例(1)H3C氮原子NNNNNCH3NNNNNNNNN硅原子SiSiSi有機半導(dǎo)體材料的分子構(gòu)筑實例(2)雙鍵(烯)OOnn聚對苯撐乙烯撐聚乙炔三鍵(炔)n聚對苯撐乙炔撐有機半導(dǎo)體材料的分子構(gòu)筑實例(3)并四苯(t
5、etracene)CH芳環(huán):并五苯(pentacene)噻吩SSSSSS聚(3-己基噻吩)α?6TSnOxadiazoleNNNNOOPBDNONONNOXD3有機半導(dǎo)體材料的分子構(gòu)筑實例(4)SiloleSiNNNSiNH3CCH3SinSiSSnPolydibenzosilolePolydithienosiloleNNNOOO喹啉OGaOOAlNInNNNNNOOOAlq3有機半導(dǎo)體材料的分子構(gòu)筑實例(5)芴H3CCH3H3CCH3H3CCH3nC8H17C8H17SSSiSS聚芴H13C6C6H13C6H13C6H13n芴-silole共聚物CH2咔唑CH
6、nNNnNnC6H13C6H13聚(2,7-咔唑)聚(3,6-咔唑)PVK有機半導(dǎo)體材料的分子構(gòu)筑實例(6)SiSSH17C8C8H17NNnH17C8C8H17NNnSS苯并噻F8BTPSiF-DBT二唑H3CCH3NNNNSSH17C8C8H17NNH17C8C8H17SIr3Ir(PPy)NNH17C8C8H17n3FC(CH2)103磷光小分子OOIrNNIrNNNN2磷光聚合物2有機半導(dǎo)體材料的分子構(gòu)筑實例(7)HaroldKroto、RobertCurl和后來的RichardSmalley因在1985年發(fā)現(xiàn)了碳60而在1996贏得諾貝爾獎碳60,C6
7、0,fullerene,buckminsterfullerene3、反應(yīng)性中間體及其人名反應(yīng)3.1.YamamotoCoupling芳鹵化合物脫鹵偶聯(lián)1.Ni(COD)2,biPy,CODoNNtoluene-DMF,80,24hNNo2.PhBr,80,24h97%BrBrn2010年諾貝爾化學(xué)獎:“鈀催化的交叉偶聯(lián)方法”使碳原子聯(lián)結(jié)3.2HeckCouplingRichardF.HeckBorn:1931,USAAffiliation:UniversityofDelaware,USA芳鹵與烯氫間脫鹵化氫偶聯(lián)OOBrBrn-HBr-HClOO3.3.Negis
8、hiCouplingEi