正版现货 有机半导体异质结导论 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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闫东航 等 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030211644

商品编码：29716082628

包装：精装

出版时间：2008-04-01

图书基本信息
图书名称	有机半导体异质结导论
作者	闫东航 等
定价	50.00元
出版社	科学出版社
ISBN	9787030211644
出版日期	2008-04-01
字数
页码	217
版次	1
装帧	精装
开本	16开
商品重量	0.4Kg

内容简介

《有机半导体异质结导论》以作者研究小组近年来主要研究工作为主线，分6章介绍高有序有机半导体薄膜与异质结的制备原理的方未能、有机异质结界面电子结构与电输驼，以及有机异质结在薄膜电子器件中的应用。 　　《有机半导体异质结导论》可供从事半导体材料化学、物理及器件方面的研究工作者、教师和研究生阅读。

作者简介

闫东航，1963年生于吉林。1985年在吉林大学获物理专业学士学位，1995年在德国Mainz大学获物理化学专业理学博士学位。1995年至今在中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室工作，任副研究员、研究员、博士生导师。2000年国家自然科学基金委员会杰出青年基金获得者，2006年获中国科学院·拜耳青年科学家奖。 　　主要研究方向：（1）有机半导体材料与器件，涉及有机薄膜晶体管、平板显示、有机光伏电池；（2）凝聚态物理，涉及有机半导体异质结物理、高有序有机半导体薄膜的制备原理和方法。

目录

编辑推荐

该书通过丰富的实验和翔实的数据描述了有机异质结薄膜及器件的制备过程和表征方法，详细介绍了电荷注入及电输运模型在有机异质结器件上的应用。每个章节的结尾还通过展望给出作者对相关主题未来发展方向的理解。该书不仅对从事有机半导体材料与器件研究人员具有重要的参考价值，同时还可以作为本领域研究生与教学人员学习有机电子学的重要参考读物。

文摘

章 有机薄膜电子器件中的异质结构 　　1.1　有机发光二极管 　　1987年，美国柯达公司的邓青云博士（DC.w.Tang）等首先报道了采用双层有机薄膜的有机发光二极管…。在2.5 V的低电压下能够观察到有机发光二极管发光，其在10 V下亮度达到1000 ccUm2。有机发光二极管的工作机理采用载流子分立传输的模型（图1.1），空穴传输层（hole transport layer，HTL）等效于P型半导体，电子传输层（electrotransport layer，ETL）等效于n型半导体，电子和空穴在外电压作用下分别从阴极A9和阳极ITO（indium tioxide，铟锡氧化物）注入到电子传输层和空穴传输层并在其中分立传输，终它们在异质结构界面附近的Alq3层中复合发光。

序言

有机半导体异质结：原理、器件与前沿应用 引言 在材料科学与电子工程领域，有机半导体材料的出现为器件设计与性能优化带来了革命性的变化。与传统的无机半导体相比，有机半导体以其结构多样性、易于加工、柔韧性以及在室温下即可实现高效率的光电转换等特点，迅速成为科学家和工程师们研究的热点。其中，有机半导体异质结作为有机电子器件的核心结构，更是集成了不同有机半导体材料的优势，从而在性能上实现了突破性的提升。本书旨在为读者提供一个全面而深入的有机半导体异质结的理论框架、器件构建原理以及最新的研究进展，为相关领域的科研人员、工程师以及高年级本科生和研究生提供一本不可或缺的参考资料。 第一章：有机半导体的基本概念与性质 本章将从基础出发，系统介绍有机半导体材料的本质。我们将探讨有机半导体与无机半导体的根本区别，包括其导电机制、能带结构（HOMO/LUMO能级）的独特性。此外，还将详细讲解有机半导体的主要分类，如小分子半导体和聚合物半导体，并分析它们各自的结构-性能关系。重点内容包括： 分子结构与电子离域： 介绍共轭体系的形成及其对电荷传输的影响。 电荷传输机理： 深入剖析有机半导体中的载流子注入、传输和复合过程，包括跳跃模型（hopping model）和链内/链间传输。 光学性质： 讨论有机半导体的吸收和发射光谱，以及其在光电器件中的应用基础。 薄膜制备技术： 简要介绍真空蒸镀、溶液法（旋涂、喷墨打印、刮刀涂布等）等关键制备工艺，及其对材料结晶度、形貌和性能的影响。 第二章：有机半导体异质结的形成与界面特性 异质结的核心在于两种不同材料的界面。本章将重点关注有机半导体异质结的形成过程及其界面处的独特物理现象。我们将深入分析不同有机半导体材料在界面处的能级匹配问题，以及由此产生的内建电场和势垒。 能级匹配与界面能带图： 详细阐述HOMO/LUMO能级错配如何导致载流子注入势垒、界面陷阱态的形成。 界面电荷转移与激子解离： 探讨在异质结界面发生的电荷转移（charge transfer）和激子（exciton）解离过程，这是光电器件高效工作的基础。 界面陷阱态与载流子复合： 分析界面陷阱态的来源（结构缺陷、化学吸附等）及其对器件性能的负面影响，例如降低载流子迁移率和提高漏电流。 界面工程与调控： 介绍通过分子吸附、自组装单分子层（SAMs）、掺杂等手段来优化界面能级匹配，降低界面势垒，抑制非辐射复合，从而提高器件性能。 第三章：有机半导体异质结在有机光伏器件（OPVs）中的应用 有机光伏器件是当前研究最活跃的有机电子领域之一，而异质结结构是实现高效光电转换的关键。本章将聚焦于有机半导体异质结在OPVs中的设计与优化。 本体异质结（Bulk Heterojunction, BHJ）的原理： 详细介绍BHJ结构，即给体（donor）和受体（acceptor）材料在本体相中形成三维网络，最大化给受体界面面积，提高激子解离效率。 给体-受体材料的选择与匹配： 分析不同类型的给体（如P3HT, PTB7-Th）和受体（如PCBM, 非富勒烯受体）材料的特性，以及它们之间的最佳能级匹配原则。 形貌控制与相分离： 探讨材料的相分离、结晶度、畴尺寸等形貌因素如何影响载流子传输和复合，以及如何通过溶剂选择、退火等工艺进行调控。 串联和叠层OPVs： 介绍如何利用多个不同带隙的异质结电池串联，以拓宽光谱响应范围，提高整体效率。 新型给体-受体材料设计： 简要介绍当前前沿的给体-受体材料设计理念，例如窄带隙给体、本体给体等，以及其在提升OPV性能方面的潜力。 第四章：有机半导体异质结在有机发光二极管（OLEDs）中的应用 OLEDs以其自发光、高对比度、宽视角和柔韧性等优点，在显示和照明领域展现出巨大的应用潜力。异质结结构在OLEDs中扮演着至关重要的角色，能够有效调控电荷注入、传输和复合过程，实现高效发光。 多层异质结结构： 详细讲解OLEDs中常见的异质结结构，包括电荷注入层、电荷传输层、发光层等，以及它们的作用。 电荷注入与平衡： 分析电子和空穴注入势垒对OLEDs性能的影响，以及如何通过匹配的注入层材料来降低注入势垒，实现电子和空穴的平衡注入。 激子形成与辐射复合： 探讨在发光层中形成激子，并最终通过辐射复合发光的物理过程。 能量传递与色纯度： 介绍在多层结构中，能量从传输层到发光层的能量传递机制，以及如何通过材料选择来调控发光颜色和提高色纯度。 磷光OLEDs与荧光OLEDs的异质结设计： 讨论磷光和荧光材料在异质结器件中的特殊设计考量，例如三线态激子的捕获和管理。 器件效率与寿命的提升： 分析如何通过优化异质结界面、抑制非辐射复合、提高载流子平衡性等手段来提升OLEDs的电流效率、外量子效率和器件寿命。 第五章：有机半导体异质结在有机薄膜晶体管（OTFTs）中的应用 OTFTs是构成有机电子电路的基础单元，其性能直接决定了整个电路的功能和集成度。异质结结构在OTFTs中主要用于改善载流子注入和提高器件稳定性。 源漏电极与半导体层界面： 重点分析源漏电极与有机半导体层之间的接触电阻，以及如何通过引入电荷注入层（如PEDOT:PSS）来降低接触电阻，提高载流子注入效率。 栅介质与半导体层界面： 探讨栅介质材料的选择以及其与有机半导体层界面的特性，包括陷阱态的密度和分布，这些因素会影响OTFTs的阈值电压、迁移率和开关比。 p-n结型OTFTs： 介绍利用p型和n型有机半导体材料构建p-n结型OTFTs，实现更复杂的逻辑功能。 性能提升策略： 讨论如何通过表面修饰、界面工程以及新型栅介质材料的应用，来降低界面陷阱，提高载流子迁移率和器件的稳定性。 第六章：有机半导体异质结的其他前沿应用 除了光伏、发光和场效应晶体管，有机半导体异质结还在许多新兴领域展现出巨大的应用潜力。本章将介绍一些最新的研究方向和应用实例。 有机光电探测器（OPDs）： 异质结结构能够有效地实现光生载流子的分离和收集，从而提高OPDs的响应度和探测率。 有机传感器： 利用异质结界面对特定化学物质或物理信号的敏感性，构建高灵敏度的传感器，例如气体传感器、生物传感器等。 有机热电器件： 探索利用异质结界面调控有机材料的热电性能，实现热能与电能的相互转换。 柔性与可穿戴电子器件： 强调有机半导体异质结材料在实现柔性、可拉伸电子器件中的优势，以及在可穿戴电子设备中的应用前景。 杂化有机-无机异质结： 简要介绍有机材料与无机半导体（如量子点、钙钛矿）形成的杂化异质结，及其在提升器件性能方面的潜力。 第七章：理论计算与模拟在异质结研究中的应用 先进的理论计算和模拟技术是理解和设计有机半导体异质结不可或缺的工具。本章将介绍相关方法及其在异质结研究中的作用。 密度泛函理论（DFT）的应用： 介绍DFT如何用于计算有机分子的电子结构、能级以及异质结界面的电子态密度。 分子动力学模拟： 解释分子动力学模拟如何帮助理解材料在界面处的原子级结构、取向以及相分离过程。 载流子传输模拟： 介绍蒙特卡罗模拟、求解薛定谔-泊松方程等方法，用于模拟异质结器件中的载流子传输行为。 机器学习与高通量计算： 简要介绍如何利用机器学习和高通量计算加速新型有机半导体材料和异质结结构的筛选与设计。 第八章：挑战与未来展望 尽管有机半导体异质结的研究取得了显著进展，但仍存在一些挑战需要克服，同时也有广阔的未来发展空间。 器件效率与寿命的进一步提升： 讨论如何通过材料创新、界面工程以及器件结构的优化，持续提升器件的性能和稳定性。 规模化制备与成本控制： 探讨如何实现低成本、高效率的溶液法大规模制备技术，推动有机电子器件的商业化。 新型功能性材料的开发： 展望未来新型有机半导体材料的设计方向，例如兼具高迁移率和良好溶解性的材料，以及具有特殊光电功能的材料。 集成化与系统化： 探讨有机半导体异质结在构建复杂有机电子系统，如柔性显示屏、可穿戴健康监测设备等方面的应用前景。 环境友好型材料与工艺： 关注开发更加环境友好型的有机半导体材料和制备工艺，响应可持续发展的需求。 结论 本书系统地阐述了有机半导体异质结的基础理论、器件原理及前沿应用。通过深入的理论分析和丰富的实例，我们希望为读者提供一个清晰的认识框架，激发其在这一充满活力和创新潜力的领域进行深入研究和探索。随着材料科学和工程技术的不断发展，有机半导体异质结必将在未来的电子技术中扮演越来越重要的角色。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字风格真是太“硬核”了，但又带着一种令人着迷的数学美感。对于那些习惯了大量公式和精确定义的读者来说，这本书简直是量身定做的盛宴。它不像有些科普读物那样过度简化，而是毫不保留地展示了推导过程中的每一步逻辑跃迁。我花了很长时间才啃完关于载流子动力学的章节，里面的傅立叶变换和微扰理论应用得炉火纯青，虽然过程艰辛，但最终豁然开朗的感觉是无与伦比的。它不是那种可以快速浏览的书，它要求你坐下来，拿起笔，跟着作者一步步演算。但正是这种“挑战性”，保证了读者真正掌握了其精髓。它成功地搭建了一座桥梁，连接了量子力学的微观世界和实际器件的宏观性能。如果你想在有机电子学领域建立起坚不可摧的理论大厦，这本书绝对是你必须拥有的“基石”之一。读完它，你对“为什么”会有某种电学特性，会有一个极其扎实、无可辩驳的解释。

评分☆☆☆☆☆

天呐，我刚刚读完的这本新书简直是打开了我对材料科学世界的一扇窗！这本书的叙述方式非常引人入胜，作者似乎有一种魔力，能将那些原本看起来晦涩难懂的物理和化学概念，用非常生动形象的语言描绘出来。我特别喜欢它在介绍理论基础时的那种严谨又不失亲和力的态度。书中对于一些关键实验现象的分析，简直是教科书级别的精彩，每一个步骤、每一个数据点背后的物理意义都被剖析得淋漓尽致。更让我惊喜的是，作者并没有沉溺于纯理论的推导，而是花了大量的篇幅去探讨这些基础理论是如何映射到实际应用中的。比如，它对于不同界面结构如何调控载流子行为的论述，简直是洞察秋毫。读完之后，我感觉自己对半导体器件的底层逻辑有了更深层次的理解，不再是停留在表面的参数记忆上。这本书的排版和插图也做得相当用心，复杂的能带结构图和晶格排列图清晰易懂，极大地帮助了我的理解过程。我强烈推荐给所有对固态物理和新兴电子学感兴趣的同行们，这本书绝对是近年来难得一见的佳作，值得反复研读和收藏。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我很少见到一本如此专注于“异质结”这一特定结构，却能写出如此丰富内涵的书籍。作者对于“界面”这个概念的理解，已经超越了简单的材料交界面的范畴，将其视为一个功能化的物理实体来对待。书中对于不同类型界面（如n-n、p-n、甚至涉及缺陷和掺杂的复杂界面）的分类和特性分析，非常系统和完整。它并没有回避有机材料固有的局限性——比如批次依赖性强、长期稳定性差等问题，而是坦诚地分析了这些问题如何与异质结的界面特性相互作用，并指出了未来可以通过界面工程来改善这些缺陷的潜在方向。这种务实而又前瞻的写作态度，让我对有机电子器件的未来发展保持了谨慎的乐观。这本书的目录结构本身就体现了极高的组织能力，从基础理论到实际器件，最后延伸到可能的材料创新，形成了一个完美的闭环。对于希望深入研究界面物理和开发下一代有机电子器件的研究人员，这本书的价值无可估量。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，一开始我对这本书的期望值是比较高的，因为涉及到“有机半导体”这样一个快速发展的交叉学科，总担心内容会过时或过于侧重某一单一方向。然而，这本书的表现令人赞叹。它在保持对基础物理原理深入挖掘的同时，对近些年新兴的柔性电子、光电器件等领域的最新进展也保持了高度的敏感度和全面的覆盖。最让我拍案叫绝的是它对于“界面态”的处理——这是一个公认的难题，但作者却能用一种近乎诗意的笔法，将那些无序结构和随机电势如何影响载流子输运描绘得清晰可见。书中引用的文献跨度很大，从经典的Shockley-Read-Hall理论到最新的自旋霍尔效应在有机材料中的应用都有涉及，显示了作者深厚的学术功底和广阔的视野。这本书的价值不仅仅在于传授知识，更在于培养读者用批判性思维去审视现有理论模型的习惯。它促使我去思考，哪些假设在特定的材料体系中可能不再成立，这种反思性的阅读体验是很多普通教材无法给予的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都超出了我的预期，完全不是那种故作高深的学术堆砌，而是真正做到了理论与前沿技术的高度融合。我个人对器件制备工艺的关注度比较高，这本书在讲述理论模型的同时，巧妙地穿插了对现有制备瓶颈的讨论，这使得整个阅读体验非常接地气。作者对于不同材料体系之间相互作用的描述，比如应变效应和缺陷工程，处理得极为细腻。它没有简单地给出结论，而是通过对比分析，展示了科学家们在探索过程中所经历的思维转变和实验难点。我尤其欣赏它在讨论“异质结”这个核心概念时，所展现出的那种结构化的思维框架，从宏观的能级匹配到微观的电子耦合，层层递进，逻辑链条紧密无缝。读这本书就像是跟着一位经验丰富的大师在实验室里进行了一次深入的“头脑风暴”，让人受益匪浅。对于研究生和初入科研领域的青年学者来说，这本书无疑是一份极具价值的“路线图”，能帮你少走很多弯路，迅速把握住研究热点和难点所在。