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基于聚合物场效应晶体管的仿生电子器件中的随机共振
摘要： 使用π共轭聚合物的有机场效应晶体管（OFET）中出现了随机共振（SR）现象，即向OFET系统施加外部噪声能提升其信号/信息处理性能——这种特性常见于生物系统。通过采用加热半导体聚合物溶液和加热玻璃基板进行旋涂工艺，OFET沟道电导率得到轻微提升。为改善OFET的频率响应特性，研究探索了栅极电极的最佳宽度。此外发现，刮除源漏电极及沟道区域外半导体薄膜可提高器件的开关电流比。这些制备工艺使IDS-VGS曲线呈现更陡峭的非线性特征，从而诱发随机共振现象——该现象的特征表现为：随着外部噪声强度增加，输入输出信号间的关联值随之提升。
关键词： 随机共振、聚合物薄膜、有机半导体、仿生学、场效应晶体管
更新于2025-09-09 09:28:46
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解析多声子激发与无序性对有机半导体中迈耶-内尔德补偿效应的影响
摘要： 迈耶-内尔德（MN）补偿规则表明，在热激活过程中，随着激活能的增加，指前因子呈指数增长，该规则作为多声子激发过程的结果，自然地出现在双位点跃迁速率中。然而，最近的研究[《物理评论B》90卷245201页(2014年)]证实，薄膜有机场效应晶体管（OFETs）中温度激活电荷传输的实验观测补偿行为并非真实现象，而是由于高斯态密度（DOS）分布的部分填充所导致的表观外推效应。为解决这一矛盾，我们采用有效介质解析方法，研究了不同跳跃速率模型对随机有机体系中宏观跳跃电荷传输的影响。本研究的主要结果表明：在传统高斯无序体系中，对单个跳跃速率取平均会抹除真实的热力学决定的MN补偿效应，因此宏观传输不再反映微观速率。无论激活跃迁是单声子还是多声子特性，OFET迁移率随载流子浓度变化所呈现的表观补偿行为均可复现。另一重要发现是：若无序半导体含有显著浓度的深陷阱，使得累积态密度呈现双峰高斯分布，则无序形式体系确实能通过多声子速率预测真实的MN补偿效应。因此，本研究弥合了高斯无序模型与多激发熵（MEE）模型关于MN效应的认知鸿沟，对解释无序有机半导体中的等动力学MN温度具有重要启示意义。
关键词： 无序、有机半导体、多声子激发、电荷传输、迈耶-内尔德规则
更新于2025-09-09 09:28:46
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探测有机半导体中的激子离域：来自时间分辨电子顺磁共振和磁光选择实验的见解
摘要： 有机半导体激发态的离域化程度与其器件效率直接相关。时间分辨电子顺磁共振光谱凭借其高光谱分辨率及探测激子几何结构与分布范围的能力，在此方面具有独特优势。通过磁光选择实验，可揭示激子沿共轭聚合物主链或平行于π-π堆叠方向的离域模式。我们将该方法应用于一种典型共轭聚合物的结构单元（其激发态对称性远非本实验的理想状态），从而证明了该方法的稳健性。这使得磁光选择法优于其他技术手段——因其适用于更广泛的有机半导体体系。对激子离域化的认知对于理解有机半导体的构效关系至关重要，并直接关系到高效材料的开发。
关键词： 时间分辨电子顺磁共振、共轭聚合物、激子离域、有机半导体、磁光选择
更新于2025-09-09 09:28:46
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具有纳米级相分离绝缘层的氧化物-聚合物异质结二极管
摘要： 有机半导体-绝缘体共混薄膜因其独特的相分离和自组装现象，在关键器件界面处展现出高性能电子器件的广泛应用前景。本研究首次报道了基于p型聚(3-己基噻吩)(P3HT)-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混物与n型铟镓锌氧化物(IGZO)形成的p-n结高性能混合二极管。我们系统分析了不同PMMA含量的P3HT薄膜的薄膜形貌、微观结构及垂直相分离行为。微观结构与电荷传输评估表明，聚合物绝缘组分对P3HT薄膜的形貌、分子取向及有效共轭长度产生积极影响，从而提升异质结性能。此外，数据表明PMMA相分离在P3HT与IGZO层间形成了连续的纳米级中间层，这对增强二极管性能具有重要作用。因此，基于最优P3HT-PMMA共混物的二极管展现出正向电流较纯P3HT二极管显著提升10倍，理想因子低至2.5，同时具有适中的有效势垒高度和优异整流比。这些结果为低成本、大面积有机电子技术的简化制造提供了新途径。
关键词： 有效势垒高度、理想因子、IGZO（铟镓锌氧化物）、P3HT（聚3-己基噻吩）、混合二极管、有机半导体/绝缘体共混物
更新于2025-09-09 09:28:46
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[IEEE 2018国际微波与毫米波技术会议（ICMMT）- 中国成都（2018年5月7日-2018年5月11日）] 2018年国际微波与毫米波技术会议（ICMMT）- 无序有机半导体的塞贝克系数
摘要： 塞贝克系数用于描述载流子输运过程，且对态密度形状敏感。但目前有机半导体的态密度尚不明确。部分研究倾向于采用高斯型或指数型态密度。本文提出一种在相同位置具有明确截断尾部的指数型态密度。基于Miller-Abrahams跳跃模型，我们计算了不同温度下初始能量与逃逸能量的变化，分析了电导率对塞贝克系数的依赖关系，并通过特定位置截断尾部的指数型态密度（EC DOS）比较了不同温度下无序度(δ)和能量无序对塞贝克系数的影响。
关键词： 态密度、塞贝克系数、有机半导体、指数型态密度、米勒-亚伯拉罕跳跃模型
更新于2025-09-09 09:28:46
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在高温下表现出稳定电荷传输的半导体聚合物共混物
摘要： 尽管高温运行（即超过150°C）对许多电子应用极具吸引力，但在高温下实现有机半导体的稳定载流子迁移率从根本上来说具有挑战性。我们报道了一种制备热稳定性高温半导体聚合物共混物的通用策略，该共混物由互穿半结晶共轭聚合物和高玻璃化转变温度绝缘基质组成。经过适当设计，此类聚合物共混物展现出温度不敏感的电荷传输行为，在薄膜晶体管中空穴迁移率超过2.0 cm2/V·s，适用温度范围从室温宽幅覆盖至220°C。
关键词： 半导体聚合物共混物、电荷传输、热稳定性、高温运行、有机半导体
更新于2025-09-04 15:30:14
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通过掺杂调控PEDOT:PSS薄膜中的有效超精细场
摘要： 利用电检测磁共振波谱技术，我们证明通过乙二醇掺杂导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)（PEDOT:PSS），可通过运动变窄效应调控有效局域载流子超精细场。这些结果表明，有机半导体的掺杂或能实现对依赖超精细场的宏观材料特性（如磁阻、磁光响应和自旋扩散）的调控。
关键词： 有机半导体、自旋扩散、运动变窄、超精细场、PEDOT:PSS
更新于2025-09-04 15:30:14
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酰亚胺功能化聚合物半导体
摘要： 由于具有独特的理化性质和光电特性——包括优异的溶解性、高度共平面的主链结构、可广泛调控的带隙及前线分子轨道能级、以及良好的薄膜形貌，酰亚胺功能化的p-共轭聚合物半导体近年来备受关注。有机电子学领域近期见证了材料库的快速扩展与器件性能的显著提升。本综述总结了过去三年间酰亚胺功能化聚合物半导体的发展及其在有机薄膜晶体管和聚合物太阳能电池中的器件性能表现，主要涵盖萘二酰亚胺、苝二酰亚胺和双噻吩酰亚胺等体系，同时探讨了其他酰亚胺基聚合物半导体。展望部分提出了我们对开发新型酰亚胺功能化构筑单元及优化光电性能的聚合物半导体的见解。期望本综述能激发学界更深入的研究兴趣，通过开发新型酰亚胺功能化聚合物半导体实现器件性能的进一步提升。
关键词： 有机薄膜晶体管、酰亚胺功能化聚合物、有机半导体、太阳能电池
更新于2025-09-04 15:30:14
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利用2,2′:5′,2′′-三联噻吩电聚合过程中无机纳米颗粒的包埋电沉积工艺构建光活性无机/有机界面
摘要： 采用包埋电沉积法制备了光活性无机/有机界面组装体（IOI）。聚2,2′:5′,2′′-三噻吩（PTTh）作为有机薄膜分别包埋了CdS、TiO?和掺锌WO?纳米颗粒。通过光谱和电化学技术研究了其能带结构。在黑暗和光照条件下对水溶液中的组装体进行了测试，并与PTTh薄膜的性能进行对比。结果表明氧气对抑制电子/空穴复合起关键作用——氮气吹扫除氧时观测到极低光电流。性能排序显示：PTTh/CdS光电流最大，其次为PTTh/Zn-WO?，PTTh/TiO?最弱。
关键词： 遮挡、界面、有机半导体、光电化学、无机物
更新于2025-09-04 15:30:14
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基于密度泛函理论的量子动力学方法对有机半导体进行定量迁移率评估
摘要： 我们提出了一种N阶方法，基于第一性原理计算的量子动力学来评估与分子振动耦合的载流子迁移率，该方法可应用于微米级软材料。作为示例，我们将其应用于几种有机半导体，结果表明计算得到的本征空穴迁移率及其温度依赖性与实验结果定量吻合良好。我们还明确了哪些振动模式主导了输运特性。该方法为定量预测各类软材料的输运特性铺平了道路。
关键词： 量子动力学、密度泛函理论、载流子迁移率、有机半导体、分子振动
更新于2025-09-04 15:30:14