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(duì)簡(jiǎn)單只要真空蒸鍍甚至工藝相對(duì)簡(jiǎn)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(guó)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(guó)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(guó)年美國(guó)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(jiǎn)介簡(jiǎn)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(guó)劍橋大學(xué)年英國(guó)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(guó)年美國(guó)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(chǎng)效應(yīng)管分子場(chǎng)效應(yīng)管,推動(dòng)了分子電子學(xué)的新進(jìn)展，被評(píng)為當(dāng)年國(guó)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(píng)為當(dāng)年國(guó)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(guó)月美國(guó)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(chǎng)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(chǎng)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(píng)為當(dāng)年國(guó)際十大科技成就之一?；谶@樣一種被評(píng)為當(dāng)年國(guó)際十大科技成就之一。基于這樣一種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)