本文關鍵詞：有機分子電荷遷移率各向異性的第一性原理研究

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【摘要】：鑒于微電子科技的迅猛發(fā)展,使用半導體器件的地方也越來越多,與此,傳統(tǒng)無機半導體器件的不足也慢慢顯現(xiàn)出來,如在制備技藝上異常繁雜,制備過程所需求的條件也異常的高并且成本非常的高。研究者們?yōu)榱讼裏o機半導體的問題,不斷探究新型的器件材料,最終發(fā)現(xiàn)可以良好的消除上面問題的器件就是有機半導體器件,它能夠取代無機半導體器件,作為新型的光電子器件。此類有機器件擁有需多優(yōu)勢,例如成本廉價,柔韌性良好,技藝簡易,適用于大范圍制造。是以,有機半導體器件已為目前研究者探究的熱門。本文主要采用量子化學理論中的密度泛函理論對N,N'-butyl-3, 4,9,10-perylenediimide (PDIB)系列分子的電荷遷移率以及激發(fā)態(tài)性質進行研究,分別計算出PDIB. PDIB-20Ph有機分子的遷移率以及PDIB、PDIB-20Ph和 PDIB-40Ph分子的振子強度、垂直電離勢、絕熱電離勢、垂直電子親和、絕熱電子親和等性質,畫出了三種分子體系的吸收光譜。首先通過對PDIB以及PDIB-20Ph分子遷移率的研究,發(fā)現(xiàn)這兩種分子都是空穴遷移率大于電子遷移率,其中PDIB分子空穴最大遷移率可達電子最大遷移率的94倍。其次,通過對比PDIB以及PDIB-20Ph分子的空穴遷移率,發(fā)現(xiàn)在PDIB含苯氧基的衍生物中,苯氧基環(huán)在鄰近堆積列中起到的是逆電流器的作用。再次,通過研究苯氧基對PDIB系列分子光學性質的影響,對比PDIB、 PDIB-20Ph 和 PDIB-40Ph分子的振子強度以及吸收光譜,發(fā)現(xiàn)隨著分子體系中苯氧基的增加,振子強度在逐漸減弱,吸收光譜發(fā)生明顯的紅移現(xiàn)象。最后,通過PDIB、PDIB-20Ph 和 PDIB-40Ph分子VIP、 AIP、 VEA、 AEA的對比,發(fā)現(xiàn)電子親和(IP)的值隨著苯氧基的增加在不斷地減小。而對于PDIB-40Ph分子,電離勢(EA)不但沒有減小反而增加了,我們猜測這可能是給PDIB分子增加了4個苯氧基引起PDIB分子發(fā)生了空間扭轉,導致分子的性質發(fā)生了部分變化。從對PDIB系列分子光學性質的研究可以看出,隨著體系中苯氧基的增加,體系的光學性質在不斷地減弱。這再次印證了在含苯氧基的衍生物中,苯氧基環(huán)在臨鄰近堆積列中起到的是逆電流器的作用。
【學位授予單位】：遼寧大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O621.21

【參考文獻】

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1 張素梅,石家緯,郭樹旭,劉明大,王偉;有機薄膜FET的研究進展[J];半導體光電;2003年02期

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本文編號：1226149