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超薄有机晶体管中空间均匀的浅陷阱分布
摘要: 在有机电子材料中,电荷载流子传输常受到与理想能带传输态能量极为接近的无序诱导陷阱态限制。我们利用开尔文探针力显微镜直接观测到这些"浅能级"陷阱在超薄晶体管有源层中的位置及其影响。当晶体管开启时,由于电荷俘获与释放过程,有源沟道表面电位会突然出现剧烈波动。值得注意的是,表面电位快速波动的空间分布在整个有源沟道内呈现均匀性。这些发现有力地限定了浅能级电荷陷阱的微观起源,并为优化器件应用中的迁移率及噪声性能基准提供了关键依据。
关键词: 无序性、电荷陷阱、电噪声、有机电子学
更新于2025-09-23 15:23:52
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单一红光发射热激活延迟荧光聚合物的陷阱控制白光电致发光
摘要: 通过将第二代咔唑树状大分子引入红色热激活延迟荧光(TADF)聚合物的侧链,研究人员报道了单一白光发射聚合物。由于避免了空穴陷阱效应,在此情况下,激子可在聚合物主体和红色TADF掺杂剂上同时产生,从而实现双发射。因此,即使在高达5 mol.%的掺杂剂负载下也能获得明亮的白光电致发光,其最大发光效率达到16.1 cd/A(12.0 lm/W,8.2%),国际照明委员会(CIE)坐标为(0.42, 0.32)。这些结果明确表明,精细调控电荷陷阱是开发高效单一白光发射聚合物的有效策略,其中低带隙发色团含量可达到百分之一水平。
关键词: 咔唑树状大分子、热激活延迟荧光(TADF)、双发射、电荷陷阱、单组分白光发射聚合物
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于有机光电晶体管宽带光响应和高效电荷传输的非对称小分子
摘要: 有机光敏剂作为能有效促进强吸收且具有高场效应迁移率的感光元件,在有机光电晶体管(OPTs)中已被深入研究。本研究合成了一种新型有机光敏剂,展现出兼具宽带光电响应与增强电学性能的特性。我们设计了一种具有扭曲共轭体系的不对称小分子——可溶性给体(Dsol)-受体(A)-染料给体(Ddye)型结构,可实现250纳米至700纳米的宽波段检测。该分子具有高溶解度,能促进在绝缘聚合物基质中形成均匀分散的纳米颗粒,并通过简单溶液工艺沉积于OPT半导体表层。这种有机光敏剂实现的宽带光电探测,使有机半导体的迁移率提升近一个数量级,同时保持高达~10^5的开关电流比。此外,基于其独特分子构型产生的本征电子受主特性,该光敏剂增强了OPT沟道中的p型电荷传输行为。这些结构特性有助于开发具有新型光电特性和功能的宽带光电传感系统。
关键词: 光敏剂、表面掺杂、宽带探测、光电晶体管、电荷陷阱
更新于2025-09-23 15:19:57
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溶胶-凝胶法制备的二氧化钛纳米管光电极用于提升染料敏化太阳能电池光电性能
摘要: 染料敏化太阳能电池(DSCs)的性能关键取决于TiO2-染料-电解质界面内电子传输的效率。为提高电子转移效率,研究采用TiO2纳米管(NTs)替代了传统基于TiO2纳米颗粒(NPs)的工作电极(WE)结构。通过溶胶-凝胶法制备了未掺杂及铌掺杂的TiO2 NPs和TiO2 NTs,利用XRD、SEM和TEM技术表征了工作电极的结晶度和形貌。XPS与PL测试显示,基于NPs的电极表面氧相关缺陷浓度高于基于NTs的电极。将传统NPs基TiO2工作电极替换后,DSCs的功率转换效率(PCE)提升了15%,该效应归因于NTs基电极中载流子因缺陷浓度较低而实现更高效传输。通过电化学阻抗谱测量证实:与TiO2 NPs-电解质界面相比,TiO2 NTs-电解质界面具有更高的复合电阻。此外,TiO2结构的铌掺杂使PCE额外提升14%。采用铌掺杂TiO2 NTs作为光电极时,所制DSC效率达8.1%,较使用TiO2 NPs的电池提高35%。当光照强度从1000 W/m2降至10 W/m2时,NTs基DSCs的PCE值仍保持65%增幅,这使得该类器件在弱光室内光伏应用中极具前景。
关键词: 纳米管、X射线光电子能谱、染料敏化太阳能电池、半导体-液体界面、电荷陷阱
更新于2025-09-19 17:13:59
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ReS?场效应晶体管中的光门控与高增益
摘要: 二维层状过渡金属硫族化合物因其卓越的电光特性及作为光电探测器的潜在应用前景而备受关注。我们在少数层(3-4层)ReS?场效应晶体管(FET)中观测到光门控效应——通过改变入射光功率可调控晶体管的阈值电压。该效应使晶体管对入射光的电学响应产生显著增益,其响应度(R)与外量子效率(EQE)的测量值证实了这一点。在开启态光电导的四端测量中,我们获得最大45 A/W的响应度,对应约10500%的外量子效率。我们认为光门控效应与观测到的增益均源于电荷陷阱的影响。根据实验数据估算,该器件的增益系数约为5×10?。由美国物理联合会出版社(AIP Publishing)出版。
关键词: 光电探测器、高增益、电荷陷阱、二硫化铼、场效应晶体管、光门控
更新于2025-09-10 09:29:36