有機共軛聚合物中的光電特性研究.pdf

1、山東大學(xué)博士學(xué)位論文有機共軛聚合物中的光電特性研究姓名：高琨申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導(dǎo)教師：解士杰20070416山東大學(xué)博士學(xué)位論文有機共軛聚合物中的光電特性研究方面入手研究了聚合物材料中實現(xiàn)反向極化的途徑。另外，通過研究激子的再激發(fā)我們指出激子解離是產(chǎn)生光載流子的有效途徑，并對激子解離的機制、激子解離的電場相關(guān)性和聚合物材料中光電轉(zhuǎn)換的控制進行了討論。具體的研究內(nèi)容和基本結(jié)果如下：1鏈間耦合對聚合物中激子形成的影響早期研

2、究發(fā)現(xiàn)，鏈問耦合將很大程度降低激子的束縛能。激子束縛能對有機光電器件的應(yīng)用是一個非常重要的參數(shù)。對應(yīng)激子束縛能較強的聚合物材料，無論是光激發(fā)的電子空穴對還是電場注入的電子空穴對都易于復(fù)合形成激子，此時聚合物材料將具有較高的發(fā)光效率：而相反，激子不容易生成，此時光載流子則具有較高的產(chǎn)生效率?；谝陨戏治?，我們研究了鏈間耦合對聚合物中激子形成的影響11計入鏈間耦合后，發(fā)現(xiàn)雙鏈系統(tǒng)中的激子有兩種存在狀態(tài)：一種是激子在強耦合下仍主要局域在一條鏈

3、中(稱為“鏈間定域激子”)；另一種是激子在鏈間平均擴展(稱為“鏈間擴展激子”)。通過對比兩種狀態(tài)激子的形成能和束縛能，我們的結(jié)論是：(1)聚合物中的激子比極化子具有更強的鏈間定域性；(2)聚合物中鏈問定域激子更容易生成；(3)聚合物中鏈間耦合對激子束縛能的削弱作用來自于激子在聚合物分子問的擴展。12研究了雙鏈系統(tǒng)中激子的形成動力學(xué)過程。從兩個方面討論了鏈間耦合的作用：一方面通過凍結(jié)相鄰的分子鏈，討論激子在一條鏈中的形成動力學(xué)過程，發(fā)現(xiàn)周

4、圍的環(huán)境(或相鄰分子鏈)對激子的形成幾乎沒有影響；另一方面把兩條分子鏈作等價處理從而允許激子在鏈間擴展，檢驗它的動力學(xué)馳豫。發(fā)現(xiàn)：激發(fā)的電子一空穴對更容易復(fù)合形成鏈間定域激子，這與靜態(tài)的圖像一致；另外，激子的形成時間隨鏈間耦合的增強顯著增加，說明聚合物分子對外界光信號的響應(yīng)隨分子間相互作用的增強而延遲。2有機共軛聚合物中的反向極化現(xiàn)象飛秒技術(shù)的發(fā)展為研究聚合物中的超快過程，特別是研究激發(fā)態(tài)的新性質(zhì)提供了有力的工具，也為研究激發(fā)態(tài)的瞬間狀