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第1章 引言1

1.1有机材料概念及发展简史1

1.2电子学与有机材料4

1.3有机半导体与无机半导体比较6

1.4有机光电材料中的电子过程及相关性质简介8

1.5有机电子学及其应用简介13

1.5.1有机场效应晶体管15

1.5.2有机太阳能电池17

1.5.3有机电致发光19

1.5.4有机传感器和存储器25

参考文献27

第2章 有机材料中的电子结构与过程29

2.1有机分子内成键及相关概念30

2.1.1固体物质的成键方式30

2.1.2原子的电子轨道和电子云31

2.1.3原子之间的杂化轨道32

2.1.4 σ键与π键，单键、双键与三键，饱和键与不饱和键33

2.1.5价电子、σ电子、π电子和n电子34

2.1.6实例：化学成键与材料性质34

2.2有机材料的电子结构及相关理论简介40

2.2.1分子轨道理论40

2.2.2配位场理论42

2.2.3能带理论43

2.2.4有机材料中电子能级46

2.3有机材料分子间作用力及其晶体堆积方式56

2.3.1作用力56

2.3.2有机分子晶体结构60

2.4有机材料中与光/能量相关的概念及电子过程64

2.4.1分子内光激发态及其衰变过程64

2.4.2聚集分子中的激发态及衰变特点69

2.4.3光跃迁规律80

2.4.4激子的产生90

2.4.5激子的分类91

2.4.6激子输运——能量传递/转移93

2.4.7激子扩散100

2.4.8激子的动力学过程101

2.4.9物质的发光105

2.5有机材料中与电学性能相关的概念及电子过程116

2.5.1有机材料电学性质研究历史116

2.5.2描述电学性质的基本概念118

2.5.3有机材料中载流子类型124

2.5.4光生载流子125

2.5.5掺杂型载流子126

2.5.6注入型载流子128

2.5.7载流子注入效率142

2.5.8载流子输运的两种极限模式143

2.5.9非晶（无序）有机材料中载流子迁移率的理论模型144

2.5.10导电有机材料149

2.6有机电子材料性能表征155

2.6.1热稳定性分析155

2.6.2 HOMO/LUMO及三线态能级156

2.6.3载流子迁移率158

2.6.4功函数测量164

2.6.5发光量子产率165

参考文献167

第3章 有机场效应晶体管170

3.1场效应晶体管发展简史170

3.2有机场效应晶体管的结构174

3.3场效应晶体管工作原理175

3.3.1聚集模式与耗尽模式175

3.3.2 n型和p型有机场效应晶体管178

3.4有机场效应晶体管器件性能表征179

3.4.1转移特性曲线和输出特性曲线179

3.4.2线性区域、饱和区域和夹断电压181

3.4.3阈值电压、亚阈值漂移、电流开关比183

3.4.4载流子迁移率185

3.4.5接触电阻188

3.5场效应晶体管中的有机半导体材料192

3.5.1小分子与聚合物半导体材料在场效应晶体管中应用比较192

3.5.2 p型有机半导体材料194

3.5.3 n型有机半导体材料205

3.6有机场效应晶体管的潜在应用和挑战213

参考文献213

第4章 有机太阳能电池216

4.1太阳能电池简介217

4.2太阳辐射光谱222

4.3有机太阳能电池的工作原理224

4.3.1激子产生——光吸收过程225

4.3.2激子扩散227

4.3.3激子解离（电荷的转移和分离）228

4.3.4电荷的输运与收集230

4.3.5有机太阳能电池中的电流233

4.4有机太阳能电池的器件结构235

4.4.1单层器件235

4.4.2双层异质结器件236

4.4.3本体异质结器件237

4.4.4分子D-A结器件238

4.4.5叠层结构器件239

4.4.6器件结构的界面修饰240

4.5有机太阳能电池的性能表征241

4.5.1开路电压和填充因子241

4.5.2器件的短路电流及其影响因素242

4.5.3有机太阳能电池器件的效率243

4.6有机光伏活性材料介绍244

4.6.1 C60及其衍生物245

4.6.2噻吩类材料246

4.6.3 PPV及其衍生物249

4.6.4芳香胺类材料250

4.6.5稠环芳香化合物251

4.6.6酞菁染料及卟啉金属配合物253

4.6.7无机纳米材料254

4.6.8碳纳米管及石墨烯254

4.6.9同质双极D-A结材料255

4.7目前研究状况及展望257

参考文献260

第5章 有机电致发光265

5.1研究简史266

5.2有机电致发光器件机理268

5.2.1电致发光种类268

5.2.2电荷注入272

5.2.3载流子输运及器件电流288

5.2.4载流子复合产生激子及其光辐射衰减过程289

5.2.5主体材料中掺杂磷光材料的电场激发过程和机制292

5.3有机电致发光的器件结构及相关工作机制298

5.3.1主体发光与掺杂发光器件结构299

5.3.2单层器件结构300

5.3.3双层器件结构301

5.3.4三层器件结构302

5.3.5多层器件结构303

5.3.6白光器件结构305

5.4有机电致发光器件表征307

5.4.1开启电压和驱动电压307

5.4.2发光效率307

5.4.3色度坐标309

5.4.4白光的色温及显色指数311

5.4.5器件寿命312

5.5有机电致发光器件的功能材料研究进展313

5.5.1 OLED功能材料的一般研究方法313

5.5.2各类OLED功能材料316

5.5.3 OLED功能材料的问题及挑战348

参考文献348

第6章 有机传感354

6.1传感的重要性354

6.2传感的基本概念356

6.3有机传感器的检测机制357

6.3.1导电法358

6.3.2电位法359

6.3.3色度法362

6.3.4表面等离子共振法366

6.3.5石英晶体微天平法369

6.3.6荧光法370

6.4有机传感材料377

6.4.1小分子传感材料377

6.4.2导电聚合物及荧光聚合物380

参考文献383

第7章 有机存储384

7.1存储器简介384

7.2有机光存储386

7.2.1二维存储光盘和三维存储光盘386

7.2.2光盘及其相应有机活性材料388

7.3有机电存储392

7.3.1简介392

7.3.2电阻型有机存储的电压-电流曲线特征393

7.3.3电阻型有机存储器的活性材料研究进展396

参考文献402

第8章 有机激光403

8.1激光简介403

8.2激光的基本组成及工作原理404

8.3激光特性表征410

8.3.1输出频率及波长410

8.3.2阈值增益系数411

8.3.3输出功率412

8.3.4激光增益材料的放大自辐射特性413

8.4光泵浦有机激光414

8.4.1有机染料激光415

8.4.2有机半导体激光417

8.5电泵浦有机激光419

参考文献420

《半导体科学与技术丛书》已出版书目422