有机半导体态密度及其在材料与器件中的相关性质研究
发布时间：2023-11-12 12:25
有机半导体材料作为新一代功能材料被广泛用来制作有机半导体器件,如有机发光二极管,有机场效应晶体管,有机光伏电池和有机传感器等。电荷的输运性质是有机半导体材料研究的基本问题,它对有机电子器件的性能和效率有很重要的影响。态密度是决定有机半导体材料电荷传输运动的关键因素,目前有机半导体材料中态密度的分布函数还不清楚。基于这个问题本文提出几种指数型态密度,并从载流子迁移率,广义爱因斯坦关系和塞贝克系数三个方面详细分析了有机半导体材料中电荷的传输性质。本文的主要内容包括以下四个部分:1.提出四种指数型态密度:一种尾部没有截断和三种尾部截断的指数型态密度。详细分析了有机半导体材料中载流子在局域态之间的跃迁运动模型,并得到载流子浓度,电导率,迁移率的数值求解公式。2.基于渗流理论模型分析了不同态密度分布函数对载流子迁移率的影响。数值结果表明态密度对载流子迁移率与浓度变化曲线有很大的影响。与实验数据对比发现基于高斯或指数态密度得到的结果不能在整个浓度范围内描述载流子迁移率的实验数据,而基于尾部截断的指数态密度得到的载流子浓度与迁移率的变化关系可以很好的描述整个浓度范围内不同温度下的实验数据。3.基于高...
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究历史与现状
1.3 本文的主要工作
1.4 本文的结构安排
第二章 有机半导体材料的态密度和迁移率模型
2.1 引言
2.2 态密度分布
2.2.1 高斯态密度
2.2.2 指数态密度
2.2.3 其他形式的态密度
2.2.4 四种指数型态密度
2.3 费米分布函数和玻尔兹曼分布函数
2.4 载流子跃迁模型
2.4.1 Miller-Abrahams跳跃模型
2.4.2 极化子模型
2.5 求解载流子迁移率理论模型
2.5.1 渗流理论模型
2.5.2 有效介质模型
2.6 本章小结
第三章 基于态密度的载流子迁移率
3.1 引言
3.2 载流子迁移率模型及结果
3.3 基于高斯态密度的载流子迁移率
3.3.1 费米能级与载流子浓度的关系
3.3.2 费米能级与载流子迁移率的关系
3.3.3 载流子浓度与迁移率的关系
3.3.4 与实验数据对比
3.4 基于指数密度的载流子迁移率
3.4.1 费米能级与载流子浓度的关系
3.4.2 费米能级与载流子迁移率的关系
3.4.3 载流子浓度与迁移率的关系
3.5 基于尾部截断的指数密度的载流子迁移率
3.5.1 费米能级与载流子浓度的关系
3.5.2 费米能级与载流子迁移率的关系
3.5.3 载流子浓度与迁移率的关系
3.5.4 与实验数据对比
3.6 本章小结
第四章 基于态密度的广义爱因斯坦关系
4.1 引言
4.2 求解广义的爱因斯坦关系的理论模型
4.3 基于高斯态密度的广义爱因斯坦关系
4.3.1 广义爱因斯坦系数与温度的关系
4.3.2 广义爱因斯坦系数与载流子浓度的关系
4.4 基于尾部截断的指数密度的广义爱因斯坦关系
4.4.1 广义爱因斯坦系数与温度的关系
4.4.2 广义爱因斯坦系数与载流子浓度的关系
4.4.3 不同截断系数下广义爱因斯坦系数与载流子浓度的关系
4.4.4 与实验数据对比
4.5 本章小结
第五章 基于态密度的塞贝克系数
5.1 引言
5.2 求解塞贝克系数的理论模型
5.2.1 塞贝克系数的一般描述
5.2.2 基于玻尔兹曼方程的塞贝克系数
5.2.3 无序半导体材料中求解塞贝克系数的模型
5.2.4 极化子模型中求解塞贝克系数的方法
5.2.5 基于Miller-Abrahams跃迁模型的塞贝克系数求解方法
5.3 塞贝克系数的理论结果
5.3.1 基于极化子模型的塞贝克系数理论结果
5.3.2 基于尾部截断指数态密度的塞贝克系数
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
本文编号：3863150
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究历史与现状
1.3 本文的主要工作
1.4 本文的结构安排
第二章 有机半导体材料的态密度和迁移率模型
2.1 引言
2.2 态密度分布
2.2.1 高斯态密度
2.2.2 指数态密度
2.2.3 其他形式的态密度
2.2.4 四种指数型态密度
2.3 费米分布函数和玻尔兹曼分布函数
2.4 载流子跃迁模型
2.4.1 Miller-Abrahams跳跃模型
2.4.2 极化子模型
2.5 求解载流子迁移率理论模型
2.5.1 渗流理论模型
2.5.2 有效介质模型
2.6 本章小结
第三章 基于态密度的载流子迁移率
3.1 引言
3.2 载流子迁移率模型及结果
3.3 基于高斯态密度的载流子迁移率
3.3.1 费米能级与载流子浓度的关系
3.3.2 费米能级与载流子迁移率的关系
3.3.3 载流子浓度与迁移率的关系
3.3.4 与实验数据对比
3.4 基于指数密度的载流子迁移率
3.4.1 费米能级与载流子浓度的关系
3.4.2 费米能级与载流子迁移率的关系
3.4.3 载流子浓度与迁移率的关系
3.5 基于尾部截断的指数密度的载流子迁移率
3.5.1 费米能级与载流子浓度的关系
3.5.2 费米能级与载流子迁移率的关系
3.5.3 载流子浓度与迁移率的关系
3.5.4 与实验数据对比
3.6 本章小结
第四章 基于态密度的广义爱因斯坦关系
4.1 引言
4.2 求解广义的爱因斯坦关系的理论模型
4.3 基于高斯态密度的广义爱因斯坦关系
4.3.1 广义爱因斯坦系数与温度的关系
4.3.2 广义爱因斯坦系数与载流子浓度的关系
4.4 基于尾部截断的指数密度的广义爱因斯坦关系
4.4.1 广义爱因斯坦系数与温度的关系
4.4.2 广义爱因斯坦系数与载流子浓度的关系
4.4.3 不同截断系数下广义爱因斯坦系数与载流子浓度的关系
4.4.4 与实验数据对比
4.5 本章小结
第五章 基于态密度的塞贝克系数
5.1 引言
5.2 求解塞贝克系数的理论模型
5.2.1 塞贝克系数的一般描述
5.2.2 基于玻尔兹曼方程的塞贝克系数
5.2.3 无序半导体材料中求解塞贝克系数的模型
5.2.4 极化子模型中求解塞贝克系数的方法
5.2.5 基于Miller-Abrahams跃迁模型的塞贝克系数求解方法
5.3 塞贝克系数的理论结果
5.3.1 基于极化子模型的塞贝克系数理论结果
5.3.2 基于尾部截断指数态密度的塞贝克系数
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
本文编号：3863150
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wulilw/3863150.html