有機(jī)半導(dǎo)體的歷史學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1有機(jī)有機(jī)(yuj)半導(dǎo)體的歷史半導(dǎo)體的歷史第一頁，共13頁。第第1頁頁/共共13頁頁第二頁，共13頁。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 嚴(yán)格嚴(yán)格(yng)的晶格結(jié)構(gòu)的晶格結(jié)構(gòu) 分子結(jié)構(gòu)多樣分子結(jié)構(gòu)多樣、易變、易變 無機(jī)(wj)半導(dǎo)體 有機(jī)半導(dǎo)體原子間結(jié)合力原子間結(jié)合力共價(jià)鍵和離子鍵為主共價(jià)鍵和離子鍵為主以范德瓦耳力以范德瓦耳力(r l)為主為主工藝工藝工藝復(fù)雜大多需要高溫、真工藝復(fù)雜大多需要高溫、真空空工藝相對簡單只要真空蒸鍍甚至工藝相對簡單只要真空蒸鍍甚至旋涂印刷的方法就可實(shí)現(xiàn)旋涂印刷的方法就可實(shí)現(xiàn)柔性柔性不能實(shí)現(xiàn)柔性器件不能實(shí)現(xiàn)柔性器件能實(shí)現(xiàn)柔性器件能實(shí)現(xiàn)柔性器件第第2頁頁/共共13頁頁第三頁，共13頁

2、。1974年日本科學(xué)家白川英樹等人首次年日本科學(xué)家白川英樹等人首次(shu c)聚合成聚乙炔薄膜，為絕緣體。聚合成聚乙炔薄膜，為絕緣體。1977年美國賓州大學(xué)，白川英樹等人，通過摻雜使聚乙炔薄膜成為良導(dǎo)體，從而年美國賓州大學(xué)，白川英樹等人，通過摻雜使聚乙炔薄膜成為良導(dǎo)體，從而(cng r)出現(xiàn)了導(dǎo)電聚合物，可與銅媲美。出現(xiàn)了導(dǎo)電聚合物，可與銅媲美。1986年年Tsumura 等人首次應(yīng)用聚噻吩有機(jī)半導(dǎo)體材料作為有源層制備得到等人首次應(yīng)用聚噻吩有機(jī)半導(dǎo)體材料作為有源層制備得到 OFET。當(dāng)時(shí)得到的器件載流子遷移率只有。當(dāng)時(shí)得到的器件載流子遷移率只有 210-5cm2/Vs，但自此揭開了，但自此揭

3、開了 OFET 的研究熱潮。的研究熱潮。1987年美國年美國Kodak公司研究公司研究實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室C.W.Tang（華裔科學(xué)（華裔科學(xué)家鄧青云博士）等用有機(jī)小分家鄧青云博士）等用有機(jī)小分子薄膜材料研制成有機(jī)發(fā)光二子薄膜材料研制成有機(jī)發(fā)光二極管極管(OLED)1954 年，日本科學(xué)家赤松、井口等人發(fā)現(xiàn)摻年，日本科學(xué)家赤松、井口等人發(fā)現(xiàn)摻Cl的芳香族碳水化合物的薄膜中能產(chǎn)生電流，導(dǎo)電率為的芳香族碳水化合物的薄膜中能產(chǎn)生電流，導(dǎo)電率為 0.1S/cm，于是首次提出了有機(jī)半導(dǎo)體這一概念，從此開辟了有機(jī)半導(dǎo)體材料及其器件的研究領(lǐng)域。，于是首次提出了有機(jī)半導(dǎo)體這一概念，從此開辟了有機(jī)半導(dǎo)體材料及其器件的研

4、究領(lǐng)域。第第3頁頁/共共13頁頁第四頁，共13頁。OLED簡介簡介(jin ji)OLED的研究產(chǎn)生起源于一個(gè)偶然的發(fā)現(xiàn)。1979年的一天晚上，在Kodak公司從事科研工作的華裔科學(xué)家鄧青云博士（Dr.C.W.Tang）在回家的路上忽然想起有東西忘記在實(shí)驗(yàn)室里，回去以后，他發(fā)現(xiàn)黑暗中有個(gè)亮的東西。打開燈發(fā)現(xiàn)原來是一塊做實(shí)驗(yàn)的有機(jī)(yuj)蓄電池在發(fā)光。這是怎么回事？OLED研究就此開始，鄧博士由此也被稱為OLED之父。偉大偉大(wid)的發(fā)現(xiàn)源于的發(fā)現(xiàn)源于偶然偶然第第4頁頁/共共13頁頁第五頁，共13頁。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)(yudin)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：主動(dòng)發(fā)光、發(fā)光效率較高、功耗(n ho)低、輕、薄、無

5、視角限制.器件壽命、良品率等還有待于進(jìn)一步研究、提高，應(yīng)用領(lǐng)域也有待于進(jìn)一步擴(kuò)大第第5頁頁/共共13頁頁第六頁，共13頁。OLED顯示器件是基于有機(jī)材料的一種電流型半導(dǎo)體發(fā)光器件。其典型(dinxng)結(jié)構(gòu)是在導(dǎo)電玻璃(ITO)上制作一層幾十納米厚的有機(jī)發(fā)光材料作發(fā)光層，發(fā)光層上方有一層低功函數(shù)的金屬電極。當(dāng)電極上加有電壓時(shí)，從正負(fù)兩極注入的電子和空穴在有機(jī)層內(nèi)傳輸，并在發(fā)光層內(nèi)復(fù)合，從而產(chǎn)生光輻射。低電壓，高效率，可卷折，自發(fā)光低電壓，高效率，可卷折，自發(fā)光(f un)第第6頁頁/共共13頁頁第七頁，共13頁。1990 年英國劍橋大學(xué)年英國劍橋大學(xué)Cavendish實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室J.H.Bur

6、roughes等在等在NATURE 上發(fā)表文章，報(bào)上發(fā)表文章，報(bào)道道(bodo)他們研制成功聚他們研制成功聚合物有機(jī)發(fā)光二極管（高合物有機(jī)發(fā)光二極管（高分子）分子）第第7頁頁/共共13頁頁第八頁，共13頁。第第8頁頁/共共13頁頁第九頁，共13頁。有機(jī)有機(jī)(yuj)半導(dǎo)體發(fā)展的歷史半導(dǎo)體發(fā)展的歷史2001年美國年美國Bell實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室J.H.Schon 等在等在Nature 上報(bào)道他們用自組裝分子單層研制成有機(jī)上報(bào)道他們用自組裝分子單層研制成有機(jī)(yuj)分子場效應(yīng)管分子場效應(yīng)管,推動(dòng)了分子電子學(xué)的新進(jìn)展，被評為當(dāng)年國際十大科技成就之一。推動(dòng)了分子電子學(xué)的新進(jìn)展，被評為當(dāng)年國際十大科技成就之

7、一。1997年起，人們逐漸年起，人們逐漸(zhjin)將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到薄膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)控制、界面態(tài)、器件集成有機(jī)半導(dǎo)體上將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到薄膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)控制、界面態(tài)、器件集成有機(jī)半導(dǎo)體上2000年年10月美國月美國Bell實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室J.H.Schon（舍恩）等在（舍恩）等在Nature上報(bào)道他們用自組裝分子單層研制成有機(jī)分子場效應(yīng)管上報(bào)道他們用自組裝分子單層研制成有機(jī)分子場效應(yīng)管,推動(dòng)了分子電子學(xué)的新進(jìn)展推動(dòng)了分子電子學(xué)的新進(jìn)展,被評為當(dāng)年國際十大科技成就之一?；谶@樣一種被評為當(dāng)年國際十大科技成就之一?；谶@樣一種OFET機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)，Schon還首次實(shí)現(xiàn)了高分子材料的超導(dǎo)性。還首次實(shí)現(xiàn)了高分子材料的超導(dǎo)性。第第9頁頁/共共13頁頁第十頁，共13頁。第第10頁頁/共共13頁頁第十一頁，共13頁。物理學(xué)界物理學(xué)界50年來年來(ninli)最大的造假事最大的造假事件件舍恩舍恩造假造假(zo ji)事件事件第第11頁頁/共共13頁頁第十二頁，共13頁。2006年至今，有機(jī)半導(dǎo)體的性能已經(jīng)年至今，有機(jī)半導(dǎo)體的性能已經(jīng)