空间电荷限制电流法测量共混体系中空穴的迁移率

於黄忠

doi:10.7498/aps.61.087204

摘要

载流子迁移率测量是有机半导体材料与器件研究中的重要内容之一.以聚噻吩为电子给体材料, C60的衍生物为电子受体材料,制备了一种单电荷传输器件.用空间电荷限制电流法测出了不同溶剂形成的活性层及不同温度热处理后器件中空穴的迁移率.结果表明:器件中电荷的传输J-V曲线符合Mott-Gurney方程, 不同溶剂形成活性层中空穴具有不同的迁移率,高沸点的溶剂1, 2-二氯苯形成的活性层具有较高的空穴迁移率, 热处理有利于器件中空穴迁移率的提高.同时还进一步分析了空穴迁移率变化的原因.

关键词:

Abstract

The measurement of carrier mobility in organic semiconductor material and device is one of important study contents. The hole-only devices based on the different solvent blends of poly (3-hexylthiophene) (P3HT) and [6, 6]-phenyl C61-butyric acid methyl ester (PCBM) as acceptor are fabricated, the structures of the devices are all ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Au. The hole mobilities in the blend systems with different solvents and various annealing treatments are measured by the space charge limited current method. The results show that the J-V curves of charge transfer in the devices meet Mott-Gurney equation, the hole mobilities in the active layer with different solvents are different, the active layer formed with high boiling point solvent 1, 2-dichlorobenzene possesses higher hole mobility, heat treatment contributes to the improvement of the hole mobility in the devices. The reason of change of hole mobility is analyzed.

Keywords:

作者及机构信息

於黄忠¹

1.
华南理工大学物理系, 亚热带建筑科学国家重点实验室, 广州 510640;

2.
中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室, 广州 510640

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61176061)、亚热带建筑科学国家重点实验室基金(批准号: 2010KB20)、中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室基金(批准号: 0907K5) 和广东省大学生创新实验计划(批准号: S1010561076)资助的课题.

Authors and contacts

Yu Huang-Zhong¹

1.
State Key Laboratory of Subtropical Building Science, Department of Physics, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China;

2.
Key Laboratory of Renewable Energy and Gas Hydrate, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61176061), the Foundation of State Key Laboratory of Subtropical Building Science, China (Grant No. 2010KB20), the Foundation of Key Laboratory of Renewable Energy and Gas Hydrate, Chinese Academy of Sciences (Grant No. 0907K5), and the Innovation Experimental Program for Undergraduate Students of Guangdong Province, China (Grant No. S1010561076 ).

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