文档介绍：摘要近年来,随着纳米技术和分子合成技术的发展,分子电子学逐渐成为人们十分感兴趣的一个研究领域,也成为纳米电子学的重要研究方向。相比于无机材料,有机材料有一些非常突出的优势。例如:密度小、质量轻、不易氧化、易于加工成型等等。有机半导体还有丰富的电学、光学和磁学特性,并且已经在有机发光器件⑾允酒鞯确矫嫒〉昧撕艽蟮挠τ谩进入世纪年代,相关实验技术,如ぁ⒎肿幼宰橹生长幕Ш铣杉际酢⒂谢肿邮庋由蜕杷淼赖缱酉晕镜炔饬考际醯墓餐τ檬沟萌嗣遣饬客üジ龇肿踊蚍肿哟氐牡缌鞒为可能。同时,实验中发现的分子器件中负微分电阻、导电开关、整流现象等一系列非线性电压电流特性也引起了实验和理论工作者的浓厚兴趣,并预示了分子器件在未来实际应用中的诱人前景。因此,如何认识并利用分子的电学特性来制备分子器件成为分子电子学的重要研究领域之一。通过对具体实验装置的分析我们可以看出,实际情况中测量的体系的猇曲线并不只是在单一分子的环境下得到的,此时连接于两电极之间的并不能认为只是单一的分子链,链与链之间不可避免的存在相瓦作用,链间耦合在电荷传输过程中究竟会扮演什么样的角色目前还不是很清楚。为此,深入全面探讨链间耦合的存在形式以及其对于有机分子器件输运特性的影响,这对于进一步理解有机分子器件的物理性质以及为以后的实验提供一些理论参考具有重要的科学意义。本文基于目前本课题组对于有机分了器件的理论研究基础,进一步考虑双链系统中计入链间相互作用,对链间耦合在有机分子器件输运中产生的影响做了一些理论探讨。我们针对电极一有机分子一电极的三明治器件结构,采用紧束缚的—模型加格林函数’姆椒ǎ谝郧对于单链有机分子器件输运性质的理论研究基础上,考虑到有机分子和电极四种不同的连接方式,建立起双链分子器件输运模型。我们计算了这种双链有机分子器件的电荷输运性质,并讨论了有关因素对其的影响,借此进一步理解链间耦合的存在对于器件输运性质的影响。山东大学硕貉宦畚
本文第一部分工作主要研究了分子均匀二聚化结构情况下的输运性质。我们分别考察了和电极连接方式、耦合区域、链间耦合强度以及有机分子和电极的界面效应对器件输运性质的影响。结果表明,对于四种不同的连接方式,有机分子层与电极连接越好,系统的开启电流也相应的越大。耦合区域的变大会降低器件的起始偏压。链间耦合的存在会导致猇曲线中出现新的台阶,并且降低系统的开启电压,链间耦合越大系统的开启电压越低并且在第一个台阶上停留的范围越大。良好的分子电极界面接触有利于电荷的输运。在对于均匀分子结构输运性质研究的基础上,第二部分工作是对中间聚合物分子链在带电态下的输运性质的探讨。我们分别研究了有机分子层处于单/双电子带电态下的输运行为,并进一步考察了带电态时的链长效应。研究表明,相比中性态时均匀分子结构,带电态将会破坏分子中格点的均匀二聚化结构,并且减小体系中透射率的带隙。同时,不同链长下带电态的研究表明,对于透射率禁带附近的透射峰,链长较短时有利于电荷的输运,而长链下由于波函数的定域性,不利于电荷的透射。关键词:有机共轭聚合物,分子器件,链间耦合,电荷输运山东大学硕:学位论文
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论文作者签名:盔重鲒师签名:塑堡主量日期:迦篁:笸论文作者签名:左互量原创性声明关于学位论文使用授权的声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑日
、蝏:如之—汽孓占:矗\:抄第一章绪论譭§有机共轭聚合物本章概述了有机聚合物分子器件的相关背景知识和研究进展,对有机分子器件所体现出的新颖特性做了进一步阐述,并指出目前的研究中存在的一个很重要的问题一链间耦合对于器件输运性质的影响。在此基础上,我们提出自己拟展开的研究内容以及研究思路。作为一种重要的准一维有机分子材料,有机共轭聚合物具有良好的化学、力学和电绝缘性能,图列出了几种常见的有机共轭聚合物。某些有机聚合物还具有丰