有機(jī)半導(dǎo)體材料的研究.pdf

1、近年來,低維有機(jī)半導(dǎo)體材料的研究被人們廣泛的關(guān)注,特別是在發(fā)現(xiàn)了聚對苯乙炔(PPV)的電致發(fā)光現(xiàn)象以后。低維有機(jī)半導(dǎo)體材料中一些新的物理性質(zhì)使人們不論在理論上還是在試驗(yàn)上都面臨新的挑戰(zhàn)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使得制造出在有機(jī)半導(dǎo)體材料光電子器件已經(jīng)成為可能,由于有機(jī)半導(dǎo)體材料具有廣泛的應(yīng)用前途,使之成為低維材料物理中研究的熱點(diǎn)之一。
　　在本文的第一章里,主要對有機(jī)半導(dǎo)體材料的發(fā)展現(xiàn)狀、特性、應(yīng)用和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概述,以及

2、對近年來所取得的成果進(jìn)行了綜述,并選取了聚對苯乙炔作為本文的研究對象。在論文的第二章里,引入了研究有機(jī)半導(dǎo)體材料的理論模型---SSH模型和擴(kuò)展的SSH模型,并以簡單有機(jī)半導(dǎo)體聚合物的代表聚乙炔為例,闡述了聚合物的數(shù)值計(jì)算方法。在論文的第三章里,主要研究和討論了剛性結(jié)構(gòu)下,PPV鏈的能帶結(jié)構(gòu)。從電子部分的哈密頓量出發(fā)(晶格部分用經(jīng)典的方法處理),解得電子的本征能量和本征波函數(shù)。下一步考慮電子-電子相互作用。然后采用(擴(kuò)展的)Hubbar

3、d來描述電子-電子相互作用。并計(jì)算了PPV系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)能和能帶結(jié)構(gòu)。并討論鏈長和屏蔽因子大小等對PPV能帶結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,關(guān)聯(lián)能隨鏈長的增加而變小,不同的屏蔽因子對關(guān)聯(lián)能的大小影響特別大。其隨屏蔽因子的依賴性很強(qiáng),即在鏈的長度相同的情況下,屏蔽因子較小時,關(guān)聯(lián)能越大。能隙隨鏈長的增加而變小,不同屏蔽因子的影響下,其隨屏蔽因子的依賴性很強(qiáng),屏蔽因子較小時,能隙也越小。在論文的第四章里,主要考慮了格點(diǎn)振動情況下,對PPV能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行深一

4、步的研究。由于考慮了格點(diǎn)的振動,在利用數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算時,多了一個利用了基態(tài)能量最低原理所得到的平衡方程,利用平衡方程和電子的本征方程的自恰迭代計(jì)算,便可得到平衡狀態(tài)的晶格位型、電子的本征能量和本征波函數(shù)。同樣我們也是先討論沒有考慮電子-電子相互作用情況然后在討論考慮了電子-電子相互作用的情況。最后對結(jié)果進(jìn)行了分析與討論。
　　結(jié)果表明,關(guān)聯(lián)能隨鏈長和屏蔽因子的變化情況跟第三章的結(jié)果相似。但發(fā)現(xiàn)修正的能隙的大小更接近實(shí)驗(yàn)結(jié)果。