有机半导体概念和属性

有机半导体是具有半导体特性的有机材料。它们是有机化合物，导热率和电导率范围为10-10至100S。Cm-1，在导电金属和绝缘体之间。它主要是一类含有TT共轭结构的小有机分子和聚合物，有机半导体可分为三种类型：有机物，聚合物和供体-受体复合物。本文详细介绍了有机半导体，包括其优缺点，导电机理。

有机半导体优缺点

优势

1.软，大面积（软屏）

2.制备简单（无高真空、高温）

3. 光电（导电、透明、发光）

4. 分子器件

5.分子结构的多样性和可变性（材料设计）

弊

A.设备寿命和稳定性等有待研究和提高

B.应用领域有待进一步拓展

有机半导体的导电机理

P型混合动力车：［CH］n + 3x/2 I2至［CH］nx+ + xI3-

N 型杂交种： ［CH］n + xNa， ［CH］nx- + xI3-

实验表明，在有机聚合物中，掺杂导致电导率迅速上升，同时，磁化率在相当的范围内几乎为0。这表明导致电导率上升的载流子不是一般导体或半导体中的电子和空穴。

如果有序，大分子 - 》无定形结构 - 》低载流子迁移率5。研究现状及发展趋势

无定形结构的有序程度不同，导致分子的能级不同，会形成类似于晶体材料能带结构的不同能级。通常，具有一定能隙的有机半导体材料的LUMO能级通常与传统半导体的导带底层相对，而HOMO能级与传统半导体的价带顶层相反。

因为有机半导体材料的能隙可以稳定，即LUMO和HOMO之间的能量差通常很大，电子亲和力低。大多数有机半导体材料是p型，即大多数材料只能传输正电荷。这种正电荷代表失去电子（通常是HOMO水平的电子）的有机分子的氧化态。

4.1 孔型（P型）有机半导体

（HOMO能级较低，电子电离势较大，有利于接收注入腔）。

结构特点

1.该分子具有较大的PI共轭物和具有电荷转移任务的p-PI共轭轨道。

2.分子中含有N个可以提供P电子的原子，通常是芳香胺，芳环含有电子基团。

3.分子量小于1000的小分子晶体具有一定的玻璃化温度和澄清熔点。

类型

包括腙、三苯胺、丁二烯苯乙烯基三苯胺等。

4.2 电子（N型）有机半导体

（LUMO较高的能级，较小的电子亲和电位，有利于接收注入的电子。

结构特点

芳环有电子吸收基团，如氧原子、硝基、酰胺、金属离子等。

类型

芳香族化合物