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n型半导体金属有机聚合物的设计、合成与性能研究

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N型半导体金属有机聚合物的设计、合成与性能研究

作者：欧菊花湘潭大学

学位级别：硕士

本论文设计合成了一系列n型有机半导体材料，并研究了这些材料的结构和性能，具体如下： 1．合成了一系列含有9,9-二氰甲基芴类聚合物和二聚体，这些聚合物和二聚体的LUMO能级在-3.623.75eV之间。薄膜紫外吸收表明这些聚合物和二聚体的... 详细信息

本论文设计合成了一系列n型有机半导体材料，并研究了这些材料的结构和性能，具体如下： 1．合成了一系列含有9,9-二氰甲基芴类聚合物和二聚体，这些聚合物和二聚体的LUMO能级在-3.623.75eV之间。薄膜紫外吸收表明这些聚合物和二聚体的带隙在1.84-2.02eV之间。这些材料在普通溶剂中具有较好的溶解性，适用于制作工艺简单的湿法加工。 2．合成了一系列含有环芴二噻吩嵌段和苯并二噻吩嵌段的共聚物，通过TGA测试了这几个共聚物的热分解温度，P1-P7的初始分解温度分别为282℃，333℃，332℃，321℃，323℃，331℃和334℃，说明这几个共聚物均具有比较好的热稳定性。通过测试聚合物的溶液、薄膜的紫外吸收和荧光发射研究了其光物理性能。通过边带吸收，计算出聚合物P1-P7的光学带隙分别为2.08，1.65，1.36，2.03，2.10，1.86，1.81eV。 3.合成了两个主链上含有苝酰亚胺和铂炔基的二聚体，通过噻吩数的变化对化合物的带隙进行调节，通过边带吸收计算出两个二聚体的光学带隙分别为1.47eV和1.38eV，说明随着噻吩个数的增加，化合物的带隙降低。两个化合物在普通溶剂中有良好的溶解性并具有良好的热稳定性。通过循环伏安法测试，测得化合物的HOMO能级和LUMO能级分别为-5.59eV，-5.40eV和-4.17eV，-4.18eV。基于溶液加工工艺对这两个小分子制备OFET器件，结果表明：这两个小分子具有双极性的性质，空穴迁移率分别为1.35×10-2和0.158cm2V-1s-1，电子迁移率分别为2.40×10-3和5.46×10-2cm2V-1s-1，结果首次证明了这类化合物可以作为单组份双极性材料应用于有机场效应晶体管中。

关键词：有机场效应晶体管 n型半导体 9 9-二氰甲基芴苯并二噻吩苝酰亚胺金属铂炔

扩散极限下n型半导体的晶界附近的准费米能级

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宁波大学学报（理工版） 1994年第1期7卷 32-37页

作者：郑振华宁波大学物理系

本文由受主缺陷扩散层模型详细计算了扩散极限下晶界附近的准费米能级的空间变化。对ｎ型半导体费米能级的变化几乎全部落在负偏向的晶界附近的较小的范围内。在受主缺陷扩散层中费未能级的变化是线性的。晶界和正偏向晶粒的费未能级只... 详细信息

本文由受主缺陷扩散层模型详细计算了扩散极限下晶界附近的准费米能级的空间变化。对ｎ型半导体费米能级的变化几乎全部落在负偏向的晶界附近的较小的范围内。在受主缺陷扩散层中费未能级的变化是线性的。晶界和正偏向晶粒的费未能级只差一个ｋＴ数量级的值，受主缺陷扩散层存在并不改变该值和外加电压的关系但系数增大。

关键词： n型半导体扩散极限晶界准费米能级

n型半导体量子阱红外探测器的正入射吸收机制

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红外与毫米波学报 1995年第4期14卷 299-304页

作者：徐文兰沈学础傅英中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室微结构科学技术高等研究中心

基于有效质量理论，从导带子带间光跃迁矩阵元的表达式出发，推出ｎ型半导体量子阱红外探测器的正入射吸收条件．用一些简单的数学手段，把正入射的吸收系数表达力量子阱生长方向的解析函数，进而讨论正入射吸收的优化、极限及与平行吸... 详细信息

基于有效质量理论，从导带子带间光跃迁矩阵元的表达式出发，推出ｎ型半导体量子阱红外探测器的正入射吸收条件．用一些简单的数学手段，把正入射的吸收系数表达力量子阱生长方向的解析函数，进而讨论正入射吸收的优化、极限及与平行吸收的比较．在考虑了椭球等能面的简并度和占有度后，在掺杂浓度为１０（１８）ｃｍ（－３）和探测波长１０μｍ时，对４种具体的量子阶材料进行了计算．推荐了为获取最大正入射吸收的优化量子阱生长方向，为正入射量子阱探测器的设计提供依据．

关键词：量子阱红外探测器正入射 n型半导体

利用霍尔效应区分P型与n型半导体的理论诠释

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广西物理 1996年第4期17卷 4-7页

作者：潘留仙徐勇湖南益阳师专西南交通大学

从理论上对利用霍尔效应区分产型与Ｎ型半导体作出了诠释．

关键词：霍尔效应 P型半导体 n型半导体

母核全氟烷基链取代的苝二酰亚胺衍生物——新型空气中稳定的n型半导体

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母核全氟烷基链取代的苝二酰亚胺衍生物——新型空气中稳定的n型...

基于5-羟甲基间苯二甲酸和咪唑衍生物的半导体型ni-MOFs的合成、晶体结构和光催化性质

中国化学会第26届学术年会有机固体材料分会场

作者：李燕谭琳王朝晖钱华磊石予白胡文平中国科学院化学研究所中国科学院化学研究所中国科学院化学研究所中国科学院化学研究所中国科学院化学研究所中国科学院化学研究所

＜正＞有机半导体材料按照所传输的载流子种类的不同,分为以传输空穴为主的p型材料和以传输电子为主的n型材料。到目前为止,p型材料种类繁多且性能较好,而n型材料品种稀少,性能较差,且在

关键词：苝二酰亚胺空气稳定性迁移率 n型半导体

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无机化学学报 2022年第9期38卷 1799-1807页

作者：徐中轩石明凤白旭玲袁婷婷遵义师范学院化学化工学院遵义563002 云南民族大学化学与环境学院昆明650504

利用水热反应制备了2个配合物{[ni(HIPA)(2,5-DPBI)_(1.5)(H_(2)O)]·2.25H_(2)O}_(n)(1)和[ni(HIPA)(2,5-DPBMI)(H_(2)O)]_(n)(2)(H_(2)HIPA=5-(羟甲基)间苯二甲酸,2,5-DPBI=1,1’-(2,5-二甲基-1,4-亚苯基)双(1H-咪唑),2,5-DPBMI=1,1’-(2,5-二甲基-1,4-亚苯基)双(4-甲基-1H-咪唑))。结构分析揭示在不同咪唑配体存在下,配合物的ni中心具有不同的配位环境。配合物1具有拓扑符号为(4~2.6~6.8~2)的五连接三维框架,而配合物2则是dia型的四连接网络。粉末X射线衍射证实配合物1和2在有机溶剂和紫外可见光照射的水中均非常稳定。此外,紫外可见吸收谱、Mott-Schottky和电化学阻抗谱(EIS)测试显示配合物1和2都是典型的n型半导体材料,具有较低的电荷传输阻抗。在光催化实验中,配合物1和2对染料亚甲基蓝的降解有催化活性。

关键词：三维镍基框架 n型半导体光催化活性 5-羟基间苯二甲酸咪唑配体

新型含斜线型萘酰亚胺单元的n型有机半导体材料

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新型含斜线型萘酰亚胺单元的n型有机半导体材料

中国化学会第29届学术年会

作者：陈善慈郑庆东汤昌泉结构化学国家重点实验室中国科学院福建物质结构研究所

本文通过设计合成一个全新的构筑单元来开发一类新型的n型有机半导体材料。我们采用斜线型的萘酰亚胺（nDI）单元来构筑n型有机半导体材料,通过将两个酰亚胺基接在萘环两侧的1,2位和5,6位以斜线形式排列,以调控目标材料的能级和构型。... 详细信息

本文通过设计合成一个全新的构筑单元来开发一类新型的n型有机半导体材料。我们采用斜线型的萘酰亚胺（nDI）单元来构筑n型有机半导体材料,通过将两个酰亚胺基接在萘环两侧的1,2位和5,6位以斜线形式排列,以调控目标材料的能级和构型。通过含氟侧链取代基的引入,我们获得了一系列基于该萘酰亚胺单元的n型小分子半导体材料。基于该类材料所制备的场效应晶体管器件均能在空气中稳定工作,空气中迁移率为0.13 cm2/Vs,开关比为104。通过调控介电层的表面修饰和基底的温度等条件来对器件制备工艺进行优化,在惰性氛围中获得的最高迁移率为0.52m2/Vs,开关比为105。此外,我们还将该单体继续官能化后与噻吩等单体共聚合成了一系列的n型聚合物半导体材料,并将它们与典型的p型半导体材料P3HT共混制备全聚合物的太阳能电池,电池显示出高的开路电压（0.94V）。

关键词：有机半导体萘酰亚胺 n型半导体有机场效应管有机太阳能电池。

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SnS_(2)气敏材料研究进展

人工晶体学报 2023年第4期52卷 701-709页

作者：黎少君姚悦陈俊明安徽科技学院化学与材料工程学院凤阳233100

气体传感器能够有效检测浓度低于人类嗅觉极限的有毒有害及易燃易爆等气体,在军事国防、环境安全、医疗诊断等领域具有重大的研究意义。其中电阻式气体传感器因其成本低廉,普遍适用于民用气体检测而受到广泛应用。气敏材料是气体传感器... 详细信息

气体传感器能够有效检测浓度低于人类嗅觉极限的有毒有害及易燃易爆等气体,在军事国防、环境安全、医疗诊断等领域具有重大的研究意义。其中电阻式气体传感器因其成本低廉,普遍适用于民用气体检测而受到广泛应用。气敏材料是气体传感器的核心,设计合成合适的气敏材料对发展高性能气体传感器至关重要。本文在简单介绍气体传感器、电阻式气体传感器以及电阻式气体传感器常用的几种传感材料的基础上,聚焦于n型半导体SnS_(2)气敏材料,归纳了该材料的结构与性质,重点阐述了提升SnS_(2)气敏材料传感性能的方法,包括空位工程、热激活工程、光激活工程和异质结工程,并对SnS_(2)气敏材料的研究趋势进行了展望。

关键词：电阻式气体传感器气敏材料过渡金属硫化物 n型半导体 SnS_(2)

Te和Y共掺杂提高n-Mg_(3.2)Sb_(1.5)Bi_(0.5)热电性能的研究

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太原理工大学学报 2023年第2期54卷 257-263页

作者：强宇康泽鹏陈少平樊文浩太原理工大学物理与光电工程学院太原030024 太原理工大学材料科学与工程学院太原030024

Mg_(3)Sb_(2)材料是优秀的中温区热电材料,具有极低的热导率,然而其载流子浓度偏低。通过机械合金化法结合放电等离子烧结(SPS)技术制备n型Mg_(3.2)Y_(0.05)Sb_(1.5)Bi_(0.5)Teδ样品,并研究了其热电传输性能。结果表明阴离子位掺杂元... 详细信息

Mg_(3)Sb_(2)材料是优秀的中温区热电材料,具有极低的热导率,然而其载流子浓度偏低。通过机械合金化法结合放电等离子烧结(SPS)技术制备n型Mg_(3.2)Y_(0.05)Sb_(1.5)Bi_(0.5)Teδ样品,并研究了其热电传输性能。结果表明阴离子位掺杂元素Te可以进一步提高阳离子位掺杂的Mg_(3.2)Y_(0.05)Sb_(1.5)Bi_(0.5)材料的载流子浓度。载流子浓度从5.02×10^(19)cm-3增加到9.76×10^(19)cm-3,接近理论预测的最佳值,同时功率因子也从10.89μW·K^(-2)·cm^(-1)提高到15μW·K^(-2)·cm^(-1).此外,Te元素进入晶格后,材料的晶格热导率也有大幅的降低,从0.92 W·m^(-1)·K^(-1)降低到0.68 W·m^(-1)·K^(-1).载流子浓度最高的样品在750 K时zT峰值可达1.6,在300~750 K温度范围内的平均zT值可达1.0.本工作证明阳离子和阴离子位共同掺杂对Mg_(3)Sb_(1.5)Bi_(0.5)载流子浓度提高的效果优于单阳离子或单阴离子位掺杂,该掺杂方法有望应用到其它的热电材料性能的优化中。

关键词： Mg_(3)Sb_(2) 载流子浓度 Te元素 n型半导体热电性能