基于數(shù)理方程的導(dǎo)納波譜學(xué)在有機(jī)半導(dǎo)體研究中的應(yīng)用.pdf

1、本文運(yùn)用基于數(shù)理方程的導(dǎo)納波譜學(xué)理論來研究有機(jī)半導(dǎo)體材料的電荷傳輸特性。首先從電流密度方程和泊松方程出發(fā)，基于空間電荷限制電流理論，在不同的邊界條件下建立包含有機(jī)半導(dǎo)體色散參數(shù)和電荷載流子傳輸時(shí)間的理論導(dǎo)納模型。然后通過粒子群算法，擬合實(shí)驗(yàn)阻抗（導(dǎo)納）實(shí)部和虛部信息求得模型中的未知參數(shù)。最后計(jì)算得出載流子遷移率的大小和其他需要測量的物理量。另外，等效電路模型在本文也得到運(yùn)用。
　　主要的內(nèi)容如下：
　?。?）通過大量文獻(xiàn)調(diào)研

2、，系統(tǒng)性的詳細(xì)介紹了導(dǎo)納波譜學(xué)的基本概念、基本原理，總結(jié)了幾種在不同前提條件下建立的理論導(dǎo)納模型，以及其在有機(jī)半導(dǎo)體研究中的具體應(yīng)用。詳細(xì)的推導(dǎo)了基本導(dǎo)納模型-無陷阱時(shí)的單載流子傳輸導(dǎo)納模型的建立過程并對其簡單的分析討論。本章內(nèi)容從總體上介紹了導(dǎo)納波譜學(xué)理論以及如何運(yùn)用導(dǎo)納波譜學(xué)研究有機(jī)半導(dǎo)體特性。
　?。?）制備有機(jī)半導(dǎo)體器件ITO/NPB(1200nm)/Ag，并測量了其阻抗實(shí)部和虛部信息，基于基本導(dǎo)納模型，運(yùn)用粒子群算法獲得

3、NPB的色散參數(shù)和空穴遷移率。通過本方法計(jì)算得到的NPB空穴遷移率大小滿足Poole-Frenkel公式12dc0 exp（E)μμλ=，并且大小與其他文獻(xiàn)報(bào)道的基本一致。最后通過與一般最小二乘算法比較，詳細(xì)介紹粒子群算法的特點(diǎn)和優(yōu)勢，對于復(fù)雜的模型公式，在數(shù)據(jù)處理時(shí)，粒子群算法表現(xiàn)了其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
　?。?）基于導(dǎo)納波譜學(xué)理論，我們分析了金屬氧化物V2O5、MoO3、WO3對NPB空穴遷移率的影響。制備三組帶有金屬氧化物緩沖層的

4、NPB器件和一組對照器件，并測得相應(yīng)的NPB空穴遷移率。結(jié)果表明，金屬氧化物作為空穴注入緩沖層會(huì)改變陽極界面的勢壘和器件的阻抗大小，從而影響空穴的注入和傳輸特性，最終影響載流子遷移率。
　?。?）用自組裝的方法制備單雙鏈DNA分子探針，并基于導(dǎo)納譜和阻抗譜原理，運(yùn)用基本導(dǎo)納模型和等效電路模型，嘗試性的測量了生物分子的遷移率大小并探討其宏觀電荷傳輸機(jī)制。測得的DNA分子遷移率與Ting-Yu Lin等人用時(shí)間飛行法（TOF）測得的空