有機(jī)半導(dǎo)體器件中的磁場(chǎng)效應(yīng)研究.pdf

1、近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的有機(jī)磁場(chǎng)效應(yīng)引起了學(xué)術(shù)界廣泛的關(guān)注。與傳統(tǒng)的自旋注入式器件不同，具備有機(jī)磁場(chǎng)效應(yīng)的器件中不含有任何的鐵磁材料。這使得人們難以用以往建立的任何一種理論模型來(lái)解釋這種現(xiàn)象。同時(shí)，有機(jī)材料所具備的一些特殊性質(zhì)，如較強(qiáng)的自旋相干性，良好的柔韌性以及低成本等，使得對(duì)有機(jī)磁場(chǎng)效應(yīng)的研究具有重要的科學(xué)意義和廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文研究了有機(jī)太陽(yáng)能電池與有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體器件中的磁場(chǎng)效應(yīng)。在觀測(cè)到明顯的有機(jī)磁場(chǎng)效應(yīng)基礎(chǔ)上，借助光譜學(xué)和表

2、明形貌等測(cè)試手段對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了深入的分析，并結(jié)合現(xiàn)有的理論模型，對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的有機(jī)磁場(chǎng)效應(yīng)的內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行了闡釋。本文的主要工作如下：
　　1)通過(guò)旋涂和熱蒸發(fā)等方法制備了不同結(jié)構(gòu)的有機(jī)太陽(yáng)能電池器件和有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體器件。并使用相關(guān)儀器對(duì)器件的光電性能，光譜響應(yīng)以及表面形貌等進(jìn)行了表征。
　　2)通過(guò)控制制備過(guò)程中的條件，包括改變給受體材料配比，退火處理，改變膜厚等，制備具有不同微觀屬性的有機(jī)太陽(yáng)能電池器件，并測(cè)試了器件的I

3、V特性、吸收/PL光譜以及表面形貌和磁場(chǎng)效應(yīng)。通過(guò)分析測(cè)試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)有機(jī)磁場(chǎng)效應(yīng)與器件中激子的復(fù)合與分離有著密切的關(guān)系，結(jié)合激子模型對(duì)有機(jī)磁場(chǎng)效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)制及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做了定性的分析。
　　3)制備了活性層分別為小分子Alq3與聚合物MEH-PPV的有機(jī)發(fā)光半導(dǎo)體器件。分別測(cè)試了這兩種器件的磁場(chǎng)效應(yīng)對(duì)偏壓的依賴以及磁場(chǎng)對(duì)器件電流的直接影響。利用經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了數(shù)值模擬，并通過(guò)對(duì)電荷注入情況的分析，認(rèn)為器件中載流子的非平衡注入