标题: 共轭高分子微结构与介面中之激子与极化子---共轭高分子微结构与介面中之激子与极化子(I)
Excitons and Polarons in Conjugated Polymer Microstructures and Interfaces(I)
作者: 孟心飞
HSIN-FEIMENG
交通大学物理研究所
公开日期: 2005
摘要: 共轭高分子在八零年代被合成出来之后就引起了广大的研究兴趣。它们特别吸引人
之处在于能经由溶液制程形成有机的半导体薄膜。从基础科学的观点而言,许多准粒子
如孤立子、极化子以及自束激子的特殊行为也使共轭高分子成为极为有趣的一维材料。
因为强大的库伦力及电子-晶格作用力,这些准粒子稳态的电子结构以及在光激发或电
激发下的动态行为成为了理论以及实验上极大的挑战。从应用的观点而言,目前的无机
光电半导体因真空制程需求有着极高的成本,然而随着高电致发光效率及低成本溶液制
程的共轭高分子材料出现,光电科技将可能出现重大的改变。可曲挠式、质量轻、超低
成本及用途广泛的高分子元件在八零年代初期就被寄予厚望。共轭高分子的相关研究主
要有化学合成,材料物理特性、元件及元件物理四大方向。以我们的观点看来,元件物
理是目前这四大方向中最为薄弱的; 而实际上正由于这方面知识的缺乏,造成了整个共
轭高分子领域研究的瓶颈。尽管在化学以及元件方面的持续地吸引了广大的兴趣以及众
多团队的参与研究,依然还有许多重要的问题需要突破。从过去几年的研究中成果中我
们相信,从材料本身性质延伸至元件结构物理的研究有着极重要的科学价值,同时也是
将共轭高分子元件实用化的必经之路在本计划中,我们针对几个共轭高分子材料中的重
要微结构,研究这些其中的物理特性以及它们对元件表现造成的影响。根据基本的物理
研究,我们将提出和并且展示一些新的元件概念,这部分的研究着眼于有着电子及电洞
极化子的双极元件以及只有一种极化子的单极元件。在双极元件方面,我们的主要研究
混合电致发光高分子主体以及发光高分子或客体小分子。客体可以为磷光有机金属错合
物或是萤光共轭高分子或是有机小分子。由我们之前的研究成果以及其他文献中可以发
现,混合多层结构中激子的空间局限以及三重态磷光是电致发光效率的关键。我们将探
讨客体对于极化子传输造成的效应以及激子从主体至客体的能量转换。为了有符合需求
的样品提供研究和使元件有更佳更稳定的特性,我们将发展一些独特的多层高分子聚合
物制程技术。对单极元件,金属-绝缘体-高分子(MIS)结构和高分子-金属-高分子(SMS)
结构是我们主要的研究课题。在金属-绝缘体-高分子结构中,绝缘体-高分子接面的极
化子密度可由场效电晶体的闸极电压加以控制。这方面的一大问题是由于缺陷或是一些
尚未确定的机制造成电子电洞对称性的破坏,使得在本质上无法有n 型电子通道。此外,
当暴露在空气中时造成集极和源极间庞大漏电流的机制,以及极化子迁移率和极化子密
度有强关联的原因也是我们研究的重点.针对高分子-金属-高分子的结构,我们将研究
热电子于金属薄膜中以弹道传输之可行性以及热电子自金属注入高分子之行为。这些主
题是本研究团队所研究的全有机热电子电晶体之基础。我们相信,通过并实行本计划将
对基础物理的瞭解有重大的突破而对于高分子元件也会得到更宽广的视野。 由于三位
教授在此相关领域的杰出研究纪录以及团队间的良好整合,使我们确信本计划将能成功
达到设定的目标。
官方说明文件#: NSC94-2112-M009-027
URI: http://hdl.handle.net/11536/90843
https://www.grb.gov.tw/search/planDetail?id=1109714&docId=210159
显示于类别:Research Plans


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  1. 942112M009027.PDF

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