Общая характеристика группы органических полупроводников. Электропроводность органических полупроводников. Свойства, лежащие в основе функционирования OLED дисплеев. Основные направления оптоэлектроники, использующих органические полупроводники.
При низкой оригинальности работы "Солнечные преобразователи на основе органических полупроводников", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине «Физика полупроводников» на тему: «Солнечные преобразователи на основе органических полупроводников»Полупроводники органические характеризуются наличием в молекулах системы сопряжения. Энергия активации, необходимая для образования носителей тока в полупроводниках органических, снижается по мере увеличения числа сопряжений в молекуле и в полимерах может быть порядка тепловой энергии. К полупроводникам органическим относятся органические красители, ароматические соединения, полимеры с сопряженными связями, некоторые природные пигменты, молекулярные комплексы с переносом заряда, а также ион-радикальные соли.Органические полупроводники обладают особенностями, которые определяются молекулярным характером их структуры и слабым межмолекулярным взаимодействием: 1) поглощение света вызывает возбуждение молекул, которое может мигрировать по кристаллу в виде экситонов; 2) образование носителей тока под действием света связано с распадом экситонов на поверхности кристалла, дефектах его структуры, примесях, при взаимодействии экситонов друг с другом, а также с автоионизацией высоковозбужденных молекул;Изучение неорганических и органических полупроводников показало, что в них возникают следующие виды зарядоносителей: а) атомы, которые, потеряв свой электрон с внешней оболочки, становятся положительно заряженными частицами и участвуют в переносе положительных зарядов; Основным для круга вопросов, связанных с прохождением электрического тока в полупроводнике, является понятие подвижности носителей m, определяемое, как отношение средней скорости направленного их движения, вызванного электрическим полем , к напряженности этого поля. В идеальном кристалле даже в отсутствие поля каждый носитель имел бы определенную и неизменную как по величине, так и по направлению скорость. Под действием поля носитель эффективно ускоряется только до момента очередного столкновения, а затем, рассеиваясь, теряет направленность своего движения и энергию, после чего ускорение в направлении поля начинается заново до следующего столкновения. Причиной является, по-видимому, сильное взаимодействие носителей с локальными деформациями кристаллической решетки, проявляющееся в том, что носитель, локализованный в какой-либо элементарной ячейке, сильно взаимодействуя с образующими ее и соседние ячейки атомами, смещает их из тех положений, которые они занимают, когда носителя нет.Рассмотрим один из аспектов применения органических полупроводников, а именно, технологию OLED (Organic Light Emitting Diode), уже в названии которой содержатся два кардинальных отличия от LCD технологии - “органический” и “светоизлучающий”. В последние годы органические материалы используются даже в производстве центральных процессоров: проводящие органические соединения применяются в упаковке процессоров, для Intel - начиная еще с OLGA (Organic Land Grid Array), и в литографии - в качестве фоторезистивных материалов. Непосредственно к нему прилегает первый органический слой, порядка 750 ангстрем ароматического диамина, выступающего в роли полупроводника “р типа”, следом идет основной, светоизлучающий слой из пленки, состоящей из соединения, принадлежащего к классу fluorescent metal chelate комплексов. При прохождении тока напряжением от 2, 5 В базовый слой начинает излучать фотоны, чей поток становится все более интенсивным по мере увеличения силы тока, усиливаясь практически линейно и позволяя при напряжении менее 10 В получить яркость более 1 000 Кд на квадратный метр, что минимум в два раза превышает соответствующий показатель LCD экранов. Как в традиционных CRT экранах, OLED экран представляет собой матрицу, состоящую из комбинаций ячеек трех основных цветов - красного, синего, зеленого.Другая важная особенность органических полупроводников, отличающая их от большинства органических веществ,-это фотопроводимость, т.е. возрастание электропроводности при освещении объекта, фототок i растет с увеличением интенсивности L, освещения по закону: где n может иметь значение от 1 до 0,5. Органические полупроводники обнаруживают фотоэлектрическую чувствительность в широком диапазоне частот спектра. Изучение спектральной зависимости фотопроводимости показало, что в очень тонких слоях или в монокристалле максимальные значения фототока совпадают с максимумами в спектрах поглощения. Это объясняют тем, что интенсивное образование носителей фототока, происходящее под действием поглощаемого света в объеме вещества, может не вызвать возрастания фототока изза еще более интенсивной рекомбинации (исчезновения) этих постелей, протекающей при освещении на поверхности. Другое объяснение малых значений термической энергии активации фотопроводимости заключается в том, что определяется той небольшой дополнительной энергией, которая необходима для переброса носителей в зону проводимости с уровней ловушек, расположенных в запрещенной зоне вблизи дна зоны проводимости.
План
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ
1.1 Общая характеристика группы органических полупроводников
