有机半导体的历史学习教案

1、会计学1有机有机(yuj)半导体的历史半导体的历史第一页，共13页。第第1页页/共共13页页第二页，共13页。 结构结构 严格严格(yng)的晶格结构的晶格结构 分子结构多样分子结构多样、易变、易变 无机(wj)半导体 有机半导体原子间结合力原子间结合力共价键和离子键为主共价键和离子键为主以范德瓦耳力以范德瓦耳力(r l)为主为主工艺工艺工艺复杂大多需要高温、真工艺复杂大多需要高温、真空空工艺相对简单只要真空蒸镀甚至工艺相对简单只要真空蒸镀甚至旋涂印刷的方法就可实现旋涂印刷的方法就可实现柔性柔性不能实现柔性器件不能实现柔性器件能实现柔性器件能实现柔性器件第第2页页/共共13页页第三页，共13页

2、。1974年日本科学家白川英树等人首次年日本科学家白川英树等人首次(shu c)聚合成聚乙炔薄膜，为绝缘体。聚合成聚乙炔薄膜，为绝缘体。1977年美国宾州大学，白川英树等人，通过掺杂使聚乙炔薄膜成为良导体，从而年美国宾州大学，白川英树等人，通过掺杂使聚乙炔薄膜成为良导体，从而(cng r)出现了导电聚合物，可与铜媲美。出现了导电聚合物，可与铜媲美。1986年年Tsumura 等人首次应用聚噻吩有机半导体材料作为有源层制备得到等人首次应用聚噻吩有机半导体材料作为有源层制备得到 OFET。当时得到的器件载流子迁移率只有。当时得到的器件载流子迁移率只有 210-5cm2/Vs，但自此揭开了，但自此揭

3、开了 OFET 的研究热潮。的研究热潮。1987年美国年美国Kodak公司研究公司研究实验室实验室C.W.Tang（华裔科学（华裔科学家邓青云博士）等用有机小分家邓青云博士）等用有机小分子薄膜材料研制成有机发光二子薄膜材料研制成有机发光二极管极管(OLED)1954 年，日本科学家赤松、井口等人发现掺年，日本科学家赤松、井口等人发现掺Cl的芳香族碳水化合物的薄膜中能产生电流，导电率为的芳香族碳水化合物的薄膜中能产生电流，导电率为 0.1S/cm，于是首次提出了有机半导体这一概念，从此开辟了有机半导体材料及其器件的研究领域。，于是首次提出了有机半导体这一概念，从此开辟了有机半导体材料及其器件的研

4、究领域。第第3页页/共共13页页第四页，共13页。OLED简介简介(jin ji)OLED的研究产生起源于一个偶然的发现。1979年的一天晚上，在Kodak公司从事科研工作的华裔科学家邓青云博士（Dr.C.W.Tang）在回家的路上忽然想起有东西忘记在实验室里，回去以后，他发现黑暗中有个亮的东西。打开灯发现原来是一块做实验的有机(yuj)蓄电池在发光。这是怎么回事？OLED研究就此开始，邓博士由此也被称为OLED之父。伟大伟大(wid)的发现源于的发现源于偶然偶然第第4页页/共共13页页第五页，共13页。优点优点(yudin)：缺点：缺点：主动发光、发光效率较高、功耗(n ho)低、轻、薄、无

5、视角限制.器件寿命、良品率等还有待于进一步研究、提高，应用领域也有待于进一步扩大第第5页页/共共13页页第六页，共13页。OLED显示器件是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件。其典型(dinxng)结构是在导电玻璃(ITO)上制作一层几十纳米厚的有机发光材料作发光层，发光层上方有一层低功函数的金属电极。当电极上加有电压时，从正负两极注入的电子和空穴在有机层内传输，并在发光层内复合，从而产生光辐射。低电压，高效率，可卷折，自发光低电压，高效率，可卷折，自发光(f un)第第6页页/共共13页页第七页，共13页。1990 年英国剑桥大学年英国剑桥大学Cavendish实验室实验室J.H.Bur

6、roughes等在等在NATURE 上发表文章，报上发表文章，报道道(bodo)他们研制成功聚他们研制成功聚合物有机发光二极管（高合物有机发光二极管（高分子）分子）第第7页页/共共13页页第八页，共13页。第第8页页/共共13页页第九页，共13页。有机有机(yuj)半导体发展的历史半导体发展的历史2001年美国年美国Bell实验室实验室J.H.Schon 等在等在Nature 上报道他们用自组装分子单层研制成有机上报道他们用自组装分子单层研制成有机(yuj)分子场效应管分子场效应管,推动了分子电子学的新进展，被评为当年国际十大科技成就之一。推动了分子电子学的新进展，被评为当年国际十大科技成就之

7、一。1997年起，人们逐渐年起，人们逐渐(zhjin)将研究重点转移到薄膜的形态结构控制、界面态、器件集成有机半导体上将研究重点转移到薄膜的形态结构控制、界面态、器件集成有机半导体上2000年年10月美国月美国Bell实验室实验室J.H.Schon（舍恩）等在（舍恩）等在Nature上报道他们用自组装分子单层研制成有机分子场效应管上报道他们用自组装分子单层研制成有机分子场效应管,推动了分子电子学的新进展推动了分子电子学的新进展,被评为当年国际十大科技成就之一。基于这样一种被评为当年国际十大科技成就之一。基于这样一种OFET机构，机构，Schon还首次实现了高分子材料的超导性。还首次实现了高分子材料的超导性。第第9页页/共共13页页第十页，共13页。第第10页页/共共13页页第十一页，共13页。物理学界物理学界50年来年来(ninli)最大的造假事最大的造假事件件舍恩舍恩造假造假(zo ji)事件事件第第11页页/共共13页页第十二页，共13页。2006年至今，有机半导体的性能已经年至今，有机半导体的性能已经