有机半导体的异质结(Hetero-junction)问题 有机半导体的异质结问题是有机电子器件中的一个重要课题。异质结在有机电子器件中起到重要的作用,不仅对有机器件中的载流子运动起到控制和调节的作用,而且对器件的基本功能特征,如光电转换、电光转换等起到重要的作用。 在有机半导体材料所构成的器件中,异质结的形成、特征及其功能等问题是需要讨论的。异质结是指不同材料的界面,它的存在会引起某种势垒的发生,从而使载流子的运动受到影响。因此,异质结问题的提出是器件研究中必然碰到的问题。 在对有机电子器件异质结问题的讨论中,特别值得注意的是:它们与无机异质结间有哪些不同之处?它们有什么功能?怎么利用它们等都是值得认真加以考虑和研究的。 异质结在有机电子器件中的作用是多种多样的。它可以在激子(或激发态)的电荷分离上起到关键性的作用,同样,它也可以在引导分离了的载流子,防止其重合,并顺利地引导它们向外输出上发挥作用。 随着有机电子学的进步,各种具不同功能的电子(或光电子)器件频频问世,如有机光生一伏打电池;有机发光二极管;有机场效应晶体管等。这些由多层材料所构成的器件,在它们不同材料的层次间,都存在不同功能的异质结。它们可以起到不同的作用:如激子的电荷分离作用;激子与其他物种间的能量转移作用;不同材料、在基态条件下的电荷转移作用;以及对不同载流子的阻挡作用等。 因此,对于这些具不同功能的异质结,它们在“结”上的化学与物理机制是什么?它们在能量上又有何种特征,以及如何对它们进行最为适宜的安排与布置等,都是应加以注意的问题。 本文拟分别对以下问题作一原则性的讨论: · 有机半导体材料与无机材料的区别。 · 材料的能级概念,与三种不同的能级关系。 · 实现激发态能量转移、电子转移,以及在基态下不同材料间电荷转移所应备的能级状况和关系。 · 能级概念的发展及其重要性,以及一些基本数据的获得。 通过本文的讨论,我们可以更好地理解有机半导体材料的异质结问题,从而更好地设计和制造有机电子器件。
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