《有機電子學》從有機電子學的角度，深入淺出地概括總結了有機電子材料中的電子結構與過程，并以此解釋了有機固體凝聚態(tài)的各種性質(zhì)。這些性質(zhì)對實際應用中的有機光電器件的行為起決定性的作用�；趯碚摰睦斫�，《有機電子學》緊接著介紹了有機材料性質(zhì)的測試表征手段以及有機薄膜的制備手段。同時將理論與實踐相結合，書中相繼介紹和討論了有機薄膜材料在實際電子器件中的各種應用，例如：有機場效應晶體管、基于有機材料的太陽能電池、基于有機電致發(fā)光的信息顯示與照明、有機傳感器、有機存儲器等。對于各種應用器件，書中強調(diào)它們的基礎知識、基本原理、器件結構和表征。
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目 錄
序
前 言
第1章 引言 1
1.1 有機材料概念及發(fā)展簡史 1
1.2 電子學與有機材料 4
1.3 有機半導體與無機半導體比較 6
1.4 有機光電材料中的電子過程及相關性質(zhì)簡介 8
1.5 有機電子學及其應用簡介 13
1.5.1 有機場效應晶體管 15
1.5.2 有機太陽能電池 17
1.5.3 有機電致發(fā)光 19
1.5.4 有機傳感器和存儲器 25
參考文獻 27
第2章 有機材料中的電子結構與過程 29
2.1 有機分子內(nèi)成鍵及相關概念 30
2.1.1 固體物質(zhì)的成鍵方式 30
2.1.2 原子的電子軌道和電子云 31
2.1.3 原子之間的雜化軌道 32
2.1.4 a鍵與π鍵，單鍵、雙鍵與三鍵，飽和鍵與不飽和鍵 33
2.1.5 價電子、ρ電子、π電子和n電子 34
2.1.6 實例：化學成鍵與材料性質(zhì) 34
2.2 有機材料的電子結構及相關理論簡介 40
2.2.1 分子軌道理論 40
2.2.2 配位場理論42
2.2.3 能帶理論 43
2.2.4有機材料中電子能級 46
2.3 有機材料分子間作用力及其晶體堆積方式 56
2.3.1 作用力 56
2.3.2 有機分子晶體結構 60
2.4 有機材料中與光/能量相關的概念及電子過程 64
2.4.1 分子內(nèi)光激發(fā)態(tài)及其衰變過程 64
2.4.2 聚集分子中的激發(fā)態(tài)及衰變特點 69
2.4.3 光躍遷規(guī)律 80
2.4.4 激子的產(chǎn)生 90
2.4.5 激子的分類 91
2.4.6 激子輸運能量傳遞/轉(zhuǎn)移 93
2.4.7 激子擴散 100
2.4.8 激子的動力學過程 101
2.4.9 物質(zhì)的發(fā)光 105
2.5 有機材料中與電學性能相關的概念及電子過程 116
2.5.1 有機材料電學性質(zhì)研究歷史 116
2.5.2 描述電學性質(zhì)的基本概念 118
2.5.3 有機材料中載流子類型 124
2.5.4 光生載流子 125
2.5.5 摻雜型載流子 126
2.5.6 注人型載流子 128
2.5.7 載流子注入效率 142
2 5 8 載流子輸運的兩種極限模式 143
2.5.9 非晶(無序)有機材料中載流子遷移率的理論模型 144
2.5.10 導電有機材料 149
2.6 有機電子材料性能表征 155
2.6.1 熱穩(wěn)定性分析 155
2.6.2 HOMO/LUMO及三線態(tài)能級 156
2.6.3 載流子遷移率 158
2.6.4 功函數(shù)測量 164
2.6.5 發(fā)光量子產(chǎn)率 165
參考文獻 167
第3章 有機場效應晶體管 170
3.1 場效應晶體管發(fā)展簡史 170
3.2 有機場效應晶體管的結構 174
3.3 場效應晶體管工作原理 175
3.3.1 聚集模式與耗盡模式175
3.3.2 n型和p型有機場效應晶體管 178
3.4 有機場效應晶體管器件性能表征 179
3.4.1 轉(zhuǎn)移特性曲線和輸出特性曲線179
3.4.2 線性區(qū)域、飽和區(qū)域和夾斷電壓 181
3.4.3 闊值電壓、亞闌值漂移、電流開關比 183
3.4.4 載流子遷移率 185
3.4.5 接觸電阻 188
3.5場效應晶體管中的有機半導體材料 192
3.5.1 小分子與聚合物半導體材料在場效應晶體管中應用比較 192
3.5.2 P型有機半導體材料 194
3.5.3 n型有機半導體材料 205
3.6 有機場效應晶體管的潛在應用和挑戰(zhàn) 213
參考文獻 213
第4章 有機末陽能電池 216
4.1 太陽能電池簡介 217
4.2 太陽輻射光譜 222
4.3 有機太陽能電池的工作原理 224
4.3.1 激子產(chǎn)生光吸收過程 225
4.3.2 激子擴散 227
4.3.3 激子解離(電荷的轉(zhuǎn)移和分離) 228
4.3.4 電荷的輸運與收集 230
4.3.5 有機太陽能電池中的電流 233
4.4 有機太陽能電池的器件結構 235
4.4.1 單層器件 235
4.4.2 雙層異質(zhì)結器件 236
4.4.3 本體異質(zhì)結器件 237
4.4.4 分子D-A結器件 238
4.4.5 疊層結構器件 239
4.4.6 器件結構的界面修飾 240
4.5 有機太陽能電池的性能表征 241
4.5.1 開路電壓和填充因子 241
4.5.2 器件的短路電流及其影響因素 242
4.5.3 有機太陽能電池器件的效率 243
4.6 有機光伏活性材料介紹 244
4.6.1 C60及其衍生物 245
4.6.2 喔吩類材料 246
4.6.3 PPV及其衍生物 249
4.6.4 芳香膠類材料 250
4.6.5 稠環(huán)芳香化合物 251
4.6.6 歌菁染料及葉琳金屬配合物 253
4.6.7 無機納米材料 254
4.6.8 碳納米管及石墨烯 254
4.6.9 同質(zhì)雙極D-A結材料 255
4.7 目前研究狀況及展望 257
參考文獻 260
第5章 有機電致發(fā)光 265
5.1 研究簡史 266
5.2 有機電致發(fā)光器件機理 268
5.2.1 電致發(fā)光種類 268
5.2.2 電荷注入 272
5.2.3 載流子輸運及器件電流 288
5.2.4 載流子復合產(chǎn)生激子及其光輻射衰減過程 289
5.2.5 主體材料中摻雜磷光材料的電場激發(fā)過程和機制 292
5.3 有機電致發(fā)光的器件結構及相關工作機制 298
5.3.1 主體發(fā)光與摻雜發(fā)光器件結構 299
5 3 2 單層器件結構 300
5.3.3 雙層器件結構 301
5.3.4 三層器件結構 302
5.3.5 多層器件結構 303
5.3.6 白光器件結構 305
5.4 有機電致發(fā)光器件表征 307
5.4.1 開啟電壓和驅(qū)動電壓 307
5.4.2 發(fā)光效率 307
5.4.3 色度坐標 309
5.4.4 白光的色溫及顯色指數(shù) 311
5.4.5 器件壽命 312
5.5 有機電致發(fā)光器件的功能材料研究進展 313
5.5.1 OLED功能材料的一般研究方法 313
5.5.2 各類OLED功能材料 316
5.5.3 OLED功能材料的問題及挑戰(zhàn) 348
參考文獻 348
第6章 有機傳感 354
6.1 傳感的重要性 354
6.2 傳感的基本概念 356
6.3 有機傳感器的檢測機制 357
6.3.1 導電法 358
6.3.2 電位法 359
6.3.3 色度法 362
6.3.4 表面等離子共振法 366
6.3.5 石英晶體徽天平法 369
6.3.6 熒光法 370
6.4 有機傳感材料 377
6.4.1 小分子傳感材料 377
6.4.2 導電聚合物及熒光聚合物 380
參考文獻 383
第7章 有機存儲 384
7.1 存儲器簡介 384
7.2 有機光存儲 386
7.2.1 二維存儲光盤和三維存儲光盤 386
7.2.2 光盤及其相應有機活性材料 388
7.3 有機電存儲 392
7.3.1 簡介 392
7.3.2 電阻型有機存儲的電壓-電流曲線特征 393
7.3.3 電阻型有機存儲器的活性材料研究進展 396
參考文獻 402
第8章 有機激光 403
8.1 激光簡介 403
8.2 激光的基本組成及工作原理 404
8.3 激光特性表征 410
8.3.1 輸出頻率及波長 410
8.3.2 闊值增益系數(shù) 411
8.3.3 輸出功率 412
8.3.4 激光增益材料的放大自輻射特性 413
8.4 光泵浦有機激光 414
8.4.1 有機染料激光 415
8.4.2 有機半導體激光 417
8.5 電泵浦有機激光 419
參考文獻 420
《半導體科學與技術叢書》已出版書目 422
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