有機半導(dǎo)體器件中的磁場效應(yīng)研究.pdf

1、近年來發(fā)現(xiàn)的有機磁場效應(yīng)引起了學術(shù)界廣泛的關(guān)注。與傳統(tǒng)的自旋注入式器件不同，具備有機磁場效應(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解釋這種現(xiàn)象。同時，有機材料所具備的一些特殊性質(zhì)，如較強的自旋相干性，良好的柔韌性以及低成本等，使得對有機磁場效應(yīng)的研究具有重要的科學意義和廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文研究了有機太陽能電池與有機發(fā)光半導(dǎo)體器件中的磁場效應(yīng)。在觀測到明顯的有機磁場效應(yīng)基礎(chǔ)上，借助光譜學和表

2、明形貌等測試手段對實驗現(xiàn)象進行了深入的分析，并結(jié)合現(xiàn)有的理論模型，對實驗中出現(xiàn)的有機磁場效應(yīng)的內(nèi)在機理進行了闡釋。本文的主要工作如下：
　　1)通過旋涂和熱蒸發(fā)等方法制備了不同結(jié)構(gòu)的有機太陽能電池器件和有機發(fā)光半導(dǎo)體器件。并使用相關(guān)儀器對器件的光電性能，光譜響應(yīng)以及表面形貌等進行了表征。
　　2)通過控制制備過程中的條件，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太陽能電池器件，并測試了器件的I

3、V特性、吸收/PL光譜以及表面形貌和磁場效應(yīng)。通過分析測試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)有機磁場效應(yīng)與器件中激子的復(fù)合與分離有著密切的關(guān)系，結(jié)合激子模型對有機磁場效應(yīng)的產(chǎn)生機制及實驗現(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的有機發(fā)光半導(dǎo)體器件。分別測試了這兩種器件的磁場效應(yīng)對偏壓的依賴以及磁場對器件電流的直接影響。利用經(jīng)驗公式對測試結(jié)果進行了數(shù)值模擬，并通過對電荷注入情況的分析，認為器件中載流子的非平衡注入