有机半导体的历史

OLED手持设备$780,000,000(2009)→$23,000,000,000(2012)OLED显示器27’’(2010)→55’’(2013)不久的将来……第1页/共13页第一页，共14页。WhyOrganicSemiconductor?结构严格的晶格结构

分子结构多样、易变无机半导体

有机半导体原子间结合力共价键和离子键为主以范德瓦耳力为主工艺工艺复杂大多需要高温、真空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柔性不能实现柔性器件能实现柔性器件第2页/共13页第二页，共14页。有机半导体发展的历史1974年日本科学家白川英树等人首次聚合成聚乙炔薄膜，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，从而出现了导电聚合物，可与铜媲美。1986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OFET。当时得到的器件载流子迁移率只有2×10-5cm2/V·s，但自此揭开了OFET的研究热潮。1987年美国Kodak公司研究实验室C.W.Tang（华裔科学家邓青云博士）等用有机小分子薄膜材料研制成有机发光二极管(OLED)1954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。第3页/共13页第三页，共14页。OLED简介 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。伟大的发现源于偶然第4页/共13页第四页，共14页。OLED特点优点：缺点：主动发光、发光效率较高、功耗低、轻、薄、无视角限制.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5页/共13页第五页，共14页。OLED的结构和发光机理简述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，自发光第6页/共13页第六页，共14页。有机半导体发展的历史1990年英国剑桥大学Cavendish实验室J.H.Burroughes等在NATURE上发表文章，报道他们研制成功聚合物有机发光二极管（高分子）第7页/共13页第七页，共14页。“梦幻显示屏”：第8页/共13页第八页，共14页。有机半导体发展的历史2001年美国Bell实验室J.H.Schon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,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。1997年起，人们逐渐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10月美国Bell实验室J.H.Schon（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,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OFET机构，Schon还首次实现了高分子材料的超导性。第9页/共13页第九页，共14页。第10页/共13页第十页，共14页。物理学界50年来最大的造假事件舍恩造假事件第11页/共13页第十一页，共14页。2006年至今，有机半导体的性能已经有了突破性的进展，科研人员正致力于发觉他们的实际应用性，功能化的OLED、OFET正被提上日程。第12页/共13页第十二页，共14页。感谢您的观看。第13页/共13页第十三页，共14页。内容总结OLED手持设备。1987年美国Kodak公司研究实验室C.W.Tang（华裔科学家邓青云博士）等用有机小分子薄膜材料研制成有机发光二极管(OLED)。器件寿命、良品率等还有待于进一步研究、提高，应用领域