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有机半导体
阅读:12858时间:2011-09-16 09:28:19

  有机半导体是由有机分子组成的材料,特殊的结构让其具有导电性,其导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。与金属和绝缘体相比,半导体材料的发现是最晚的,直到20世纪30年代,当材料的提纯技术改进以后,半导体的存在才真正被学术界认可。

材料

  常见的小分子型有机半导体材料:

  1.并五苯

  2.三苯基胺

  3.富勒烯

  4.酞菁

  5.苝衍生物

  6.花菁

  常见的高分子型有机半导体材料则主要包括

  1.聚乙炔型

  2.聚芳环型(聚苯、聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯)

  3.共聚物型

特征

  1833年,英国巴拉迪发现硫化银的电阻随着温度的变化情况不同于一般金属,一般情况下,金属的电阻随温度升高而增加,但巴拉迪发现硫化银材料的电阻是随着温度的上升而降低。这是有机半导体现象的首次发现。不久,

  1839年法国的贝克莱尔发现有机半导体和电解质接触形成的结,在光照下会产生一个电压,这就是后来人们熟知的光生伏特效应,这是被发现的有机半导体的第二个特征。

  在1874年,德国的布劳恩观察到某些硫化物的电导与所加电场的方向有关,即它的导电有方向性,在它两端加一个正向电压,它是导通的;如果把电压极性反过来,它就不导电,这就是有机半导体的整流效应,也是有机半导体所特有的第三种特性。同年,舒斯特又发现了铜与氧化铜的整流效应。

  1873年,英国的史密斯发现硒晶体材料在光照下电导增加的光电导效应,这是有机半导体又一个特有的性质。

主要应用领域

  1. 光盘:当下主流的DVD 光盘通常以花菁(显蓝绿色)及酞菁(显金黄色)为数字信息的载体。这些有机半导体材料在激光照射下会改变分子构型,从而完成0 和1 的记录。

  2. 有机发光二极管:即OLED。OLED 以有机半导体异质结为基础,通过电子和空穴在异质结处的湮灭而发光。OLED 可以制成柔性的、大面积的显示器。

  3. 传感器:对有机半导体材料进行掺杂或者去掺杂会极大地改变其电性质,这个特点可以利用在传感器上,例如压力传感器等。因为有许多待检测的气体本身可以作为有机半导体材料的掺杂剂。

  4. 有机太阳能电池:在能源领域的应用,将是有机半导体材料的最有意义的应用。

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