有机半导体中的载流子通常定域在分子内
发布时间:2019/4/12 22:28:12 访问次数:2608
有机半导体中的载流子通常定域在分子内,而无机半导体中的载流子则具有离域化的特点。因此有机半导体中载流子迁移率普遍低于无机半导体。在室温下,无机半导体的载流子迁移率为102~104cm2/(Ⅴ・Θ,而高度有序的有机半导体中载流子迁移率的上限约为硐cm2/(V・s)。在其他无序小分子体系中,典型迁移率数值通常为10ˉ5~10J cm2/(V・θ。例如,有机材料可以使用较为廉价的加工工艺,包括直接印刷法、 喷墨打印法和其他基于溶液的方法。这些方法应用在大面积电路上,不但 可能要比无机半导体实现简单,而且还提供了柔性电子器件的可能性,使 人们对廉价、大面积、可打印柔性电子充满期待。基于有机材料分子之间较弱的作用力,利用有机晶体,比较容易制各缺陷和杂质浓度都很低的高
品质表面及界面。
载流子迁移率大小是决定材料导电性的重要指标,它与电导率(c,J的关系如下:,式中,刀是载流子密度,|g|是单位电荷电量(一个电子的电荷电量。因此,材料的电导率同时与载流子的迁移率和浓度成正比。由于有机材料中载流子的浓度偏小,因此要获得高导电性的有机材料必须大幅度提高材料中载流子浓度。方法之一是高浓度掺杂。例如,与无机半导体的掺杂机制不同,导电有机材料中掺杂物质的浓度在1%~5%,远远高于无机半导体中掺杂浓度(10“量级)。
有机材料的结构特点决定了它们通常具有低熔点、高压缩系数、相对柔软、可燃及易溶于有机溶剂等特点,这与无机材料很不相同。例如,无机半导体材料通常坚硬、易碎,当处于潮湿、腐蚀等不利环境时,相对比较稳定,因而无机半导体材料的加工一般需要消耗很多的能量。从另一角度考虑,有机材料明显的柔性及可操作性,也为一些革新的加工方法打开了大门。
有机半导体中的载流子通常定域在分子内,而无机半导体中的载流子则具有离域化的特点。因此有机半导体中载流子迁移率普遍低于无机半导体。在室温下,无机半导体的载流子迁移率为102~104cm2/(Ⅴ・Θ,而高度有序的有机半导体中载流子迁移率的上限约为硐cm2/(V・s)。在其他无序小分子体系中,典型迁移率数值通常为10ˉ5~10J cm2/(V・θ。例如,有机材料可以使用较为廉价的加工工艺,包括直接印刷法、 喷墨打印法和其他基于溶液的方法。这些方法应用在大面积电路上,不但 可能要比无机半导体实现简单,而且还提供了柔性电子器件的可能性,使 人们对廉价、大面积、可打印柔性电子充满期待。基于有机材料分子之间较弱的作用力,利用有机晶体,比较容易制各缺陷和杂质浓度都很低的高
品质表面及界面。
载流子迁移率大小是决定材料导电性的重要指标,它与电导率(c,J的关系如下:,式中,刀是载流子密度,|g|是单位电荷电量(一个电子的电荷电量。因此,材料的电导率同时与载流子的迁移率和浓度成正比。由于有机材料中载流子的浓度偏小,因此要获得高导电性的有机材料必须大幅度提高材料中载流子浓度。方法之一是高浓度掺杂。例如,与无机半导体的掺杂机制不同,导电有机材料中掺杂物质的浓度在1%~5%,远远高于无机半导体中掺杂浓度(10“量级)。
有机材料的结构特点决定了它们通常具有低熔点、高压缩系数、相对柔软、可燃及易溶于有机溶剂等特点,这与无机材料很不相同。例如,无机半导体材料通常坚硬、易碎,当处于潮湿、腐蚀等不利环境时,相对比较稳定,因而无机半导体材料的加工一般需要消耗很多的能量。从另一角度考虑,有机材料明显的柔性及可操作性,也为一些革新的加工方法打开了大门。