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有机二极管电荷发射和输运模型的改进研究

作　者: 杨凯
导　师: 孙久勋
学　校: 电子科技大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 电荷载流子传输半导体聚合物空间电荷限制电流
分类号: TN312.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

如今,有机二极管在人们生活中得到了广泛的应用。例如,汽车尾灯、各种仪器的表盘、路灯、显示屏等等。而有机半导体材料的主要用途就是制作各种器件,因此我们对有机材料的研究具有很重要的意义。在半导体中,载流子的输运过程是我们研究的重点。而在载流子的输运过程中,载流子的迁移率又显得十分的重要。由于现有的有机半导体理论的不成熟以及没有统一的载流子迁移率模型,因此,我们只能在现有的有机半导体理论的基础上,结合无机半导体的理论,采用各种模型和计算方法对有机材料的迁移率进行了研究,主要内容是:1、在第一章中我们对有机材料的历史背景以及发展前景作了简单的介绍,并对有机材料的应用一一作了简单介绍。2、在第二章中我们结合无机半导体中载流子的传输机制,详细地介绍了有机半导体中载流子输运理论,并对载流子的迁移率模型一一作了简单的介绍3、在第三章中,我们对文献中的J-V方程的数值解法作了详细的分析和介绍。4、在第四章中我们指出文献中的J-V的解析方程不是漂移方程和泊松方程的严格解,通过分析W.F.Pasveer文章中迁移率跟载流子浓度和电场强度的关系,我们发现载流子浓度的依赖关系是没有必要的,对目前流行的Poole-Frenkel模型进行近似化处理,我们得到了依赖于电场强度的迁移率关系,在这个近似化处理后的依赖关系的基础上漂移方程和泊松方程能够被严格地解出来,并且我们得到了解析的电流-电压方程(关系),通过把这个解析模型应用于半导体聚合物,我们发现这个模型能够很好地描述电流-电压的实验数据。推理得到的参数也显示出一种温度的Arrhenius依赖关系,并且激活能与Craciun文章中推断得到的是一致的。这种解析模型既简单又准确,并且适用于CAD的应用。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-21
  1.1 国内外研究的历程及现状  9-12
  1.2 有机半导体材料的理论基础  12-14
    1.2.1 有机半导体材料的分类和机构  12-13
    1.2.2 有机半导体的发光机制  13-14
  1.3 有机半导体材料中载流子的发射和输运模型的简介  14-18
    1.3.1 载流子的漂移运动  15-16
    1.3.2 载流子的扩散运动  16-17
    1.3.3 载流子满足的爱因斯坦关系  17-18
  1.4 常见的有机半导体发光器件的结构  18-20
  1.5 本文的主要研究内容  20-21
第二章有机发光器件中载流子的传输理论  21-32
  2.1 载流子的传输过程  21-25
    2.1.1 空间电荷的隧道贯穿效应  21-23
    2.1.2 空间电荷限制电流（SCLC）  23-25
  2.2 有机半导体载流子的迁移率模型  25-28
  2.3 有机半导体载流子满足的连续性方程  28-30
  2.4 有机半导体载流子之间的复合效应  30-32
第三章有机聚合物迁移率理论模型的数值解法  32-47
  3.1 引言  32-35
  3.2 统一的迁移率关系模型的具体运用  35-38
  3.3 依据统一的迁移率关系模型改进后的具体运用  38-46
    3.3.1 改进后的迁移率模型  38-41
    3.3.2 改进后的迁移率模型的具体应用  41-46
  3.4 本章小结  46-47
第四章基于Arrhenius 关系的迁移率改进模型  47-57
  4.1 引言  47-49
  4.2 SCL 方程组严格解的解析模型  49-51
  4.3 结果和讨论  51-56
  4.4 本章小结  56-57
第五章主要结论  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-64
攻硕期间取得的研究成果  64-65

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