有机材料的电学性能主要与载流子数量及其输运相关,有机分子中

共轭的s/杂化轨道的存在是其能够导电的前提条件。例如,在导电聚合物的直链部分,每一个叩2杂化碳原子的p~~轨道,可与相邻的sp2杂化碳原子的冫轨道形成冗键,而以单键相连的两个冗键会形成单双键交替的结构(即共轭冗键结构)。由于异构化,单双键的交替结构使得电子云相互重叠,导致了冗电子的离域运动,从而使材料导电,因此共轭冗键结构提供了材料传输电荷(空穴或电子)的必要条件。按照无机半导体理论,物质能够导电的基本条件是价带与导带之间的能隙较小,因此利用热激发或者掺杂可使电子跃迁到导带上或者在价带上形成空穴。导带内形成的自由移动电子,或者在价带内产生的自由移动空穴使材料表现出导电特性。近似地,有机材料的HOMo和LUMo分别相当于无机材料中的价带和导带。当有机材料中存在共轭的sp2杂化轨道时,材料的能隙相对地小。因此,电子可以由分子的前沿轨道HOMO跃迁到空置LUMO轨道,提供导电的可能性。或者通过p/n型掺杂,使有机材料的HOMo/LUMo失去/获得电子,也为有机材料导电提供可能性。在有机材料中,一方面导电特性受它所包含的功能团的影响,即具有推电子基团的分子通常是传输空穴的,而含有拉电子基团的分子通常是传输电子的;另一方面,有机材料的自组装或者有序排列可增强冗电子

的重叠,从而可进一步提高电荷传输能力。特别指出,有机材料内通常存在大量的缺陷,导致了材料的窄能带特征;同时有机材料的能隙普遍比无机半导体大,因此有机材料中载流子主要以跃进方式是输运,由此导致了有机材料的载流子迁移率普遍较低的特点卩9叨,从而也决定了这类材料普遍具有较低的导电性能。 G2007RG1U有机半导体材料中大部分为空穴传输材料,而且,最优异的有机空穴传输材料的迁移率要比最优异的电子传输材料的迁移率高两个数量级左右l9l。