有機半導體及器件中的缺陷

[法]阮天法(Thien-Phap Nguyen)

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商品描述

本書聚焦有機半導體及器件的缺陷核心問題,立足傳統半導體缺陷研究基礎,針對有機半導體因分子取向無序、範德華力微弱而更易形成缺陷的特性,構建系統的知識體系。全書共7章,以“基礎-理論-機制-技術-應用”為邏輯脈絡:第1章概述有機半導體、其摻雜特性及OLED、OPV、OFET等核心器件架構;第2章對比晶體、非晶體與有機半導體的有序/無序差異,解析態密度與局域態,夯實缺陷理論基礎;第3章闡述缺陷對載流子輸運及材料光學特性的影響;第4章詳解ESR、熒光光譜、TSC、DLTS等缺陷研究技術的原理與應用;第5章梳理有機材料與器件中結構、雜質、界面等缺陷來源;第6章分析缺陷對器件效率、穩定性及老化的作用,最後展望研究方向。本書為理解有機半導體缺陷機制、提升器件可靠性提供關鍵支撐,可供半導體科研與產業人員閱讀。全書彩圖請見www.isto.co.uk/nguyen/defects.zip。

作者簡介

阮天法 法國南特大學名譽教授。長期從事固態物理學、半導體物理學和有機電子學。他的研究重點是有機半導體和器件中的物理過程。

目錄大綱

前言

2.2.1局域態14

2.2.2態密度(DOS)14

2.3非晶半導體14

2.3.1局域態15

2.3.2態密度15

2.4有機半導體16

2.4.1聚合物結構16

2.4.2聚合物結晶度17

2.4.3共軛聚合物中的缺陷18

2.4.4小分子晶體中的缺陷18

2.4.5局域態219

2.4.6態密度219

2.5能態分布20

第3章半導體的缺陷與物理性質21

3.1有機半導體中的載流子輸運21

3.1.1躍遷傳導22

3.1.2均勻態密度模型23

3.1.3非均勻態密度模型23

3.2缺陷對載流子傳輸的影響26

3.2.1陷阱和覆合中心27

3.2.2俘獲機制和陷阱參數28

3.3半導體與缺陷的光學性質34

3.3.1缺陷與吸收35

3.3.2缺陷與發光36

第4章半導體缺陷研究技術40

4.1電子自旋共振(ESR)40

4.1.1ESR的基本概念40

4.1.2ESR譜線解析41

4.1.3電子核雙共振(ENDOR)42

4.1.4利用ESR技術研究缺陷42

4.2光學技術44

4.2.1熒光光譜(FL)44

4.2.2熱激發發光(TSL)光譜學46

4.3電學技術53

4.3.1熱刺激電流(TSC)技術54

4.3.2電流-電壓測量:空間電荷限制電流(SCLC)60

4.3.3阻抗譜(IS)69

4.3.4深能級瞬態譜(DLTS)84

4.3.5飛行時間(TOF)和線性增壓載流子抽取(CELIV)技術96

第5章缺陷來源100

5.1有機半導體中的缺陷100

5.1.1結構缺陷100

5.1.2雜質缺陷101

5.2有機器件中的缺陷102

5.2.1半導體中的缺陷102

5.2.2表面和界面處的缺陷103

5.2.3擴散雜質導致的缺陷105

第6章有機器件的缺陷、性能和可靠性108

6.1缺陷對有機器件性能的影響108

6.1.1OLED中的缺陷與效率109

6.1.2OPV中的缺陷與效率110

6.1.3OFET中的缺陷與性能113

6.2缺陷對有機器件穩定性的影響114

6.2.1有機半導體及器件中老化機制概述115

6.2.2有機半導體及器件中的缺陷與老化117

第7章展望134