P3HT薄膜器件中磁場(chǎng)效應(yīng)的研究.pdf

1、研究表明，施加磁場(chǎng)可以顯著改變不含磁性材料的有機(jī)半導(dǎo)體器件的光致發(fā)光、電致發(fā)光、注入電流和光電流等參數(shù)，這種效應(yīng)稱(chēng)為有機(jī)半導(dǎo)體器件中的磁場(chǎng)效應(yīng)（Magnetic-Field Effects，MFE），簡(jiǎn)稱(chēng)有機(jī)磁場(chǎng)效應(yīng)。由于有機(jī)磁場(chǎng)效應(yīng)在室溫、低磁場(chǎng)下?lián)碛休^高的靈敏度，而且其調(diào)控器件的能力可以作為實(shí)驗(yàn)手段用以研究有機(jī)器件中的電荷傳輸和激發(fā)態(tài)過(guò)程，指導(dǎo)優(yōu)化傳統(tǒng)的有機(jī)光電器件并開(kāi)發(fā)新型的磁頭、磁傳感器，具有較高的研究意義和科學(xué)價(jià)值。
　

2、　本文制備了以poly(3-hexylthiophene)(P3HT)為活性層的有機(jī)光電器件，主要研究器件光電流隨磁場(chǎng)的變化。通過(guò)改變活性層厚度、材料等條件得到了正向、負(fù)向的磁場(chǎng)效應(yīng)，并結(jié)合激發(fā)態(tài)行為如激發(fā)態(tài)分離作用、激子-電荷作用等分析產(chǎn)生磁場(chǎng)效應(yīng)的內(nèi)部機(jī)理。本文主要工作如下:
　　1)制備了結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT/P3HT/Al的單層薄膜器件。在零偏壓下，測(cè)試光電流隨磁場(chǎng)的變化。通過(guò)改變膜厚，磁場(chǎng)效應(yīng)由正效應(yīng)減弱直至變?yōu)樨?fù)效

3、應(yīng);摻雜重金屬的配合物Ir(ppy)3，磁場(chǎng)效應(yīng)也會(huì)變小。由于單線(xiàn)態(tài)和三線(xiàn)態(tài)的擴(kuò)散距離、激發(fā)態(tài)壽命不同，對(duì)光電流的貢獻(xiàn)方式不一樣，磁場(chǎng)調(diào)控了激發(fā)態(tài)的比例造成了磁場(chǎng)效應(yīng)，而活性層厚度直接決定了激發(fā)態(tài)的分離和收集的難易度，體現(xiàn)為磁場(chǎng)效應(yīng)隨著器件活性層的厚度改變而變化。
　　2)制備了結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT/P3HT∶PCBM(1:x％)/Al的P3HT∶PCBM共混薄膜器件，并測(cè)量了其光電流在零偏壓下的磁場(chǎng)效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)給受體比例的增大