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【篇名】 有機半導體研究進(jìn)展 CAJ原文下載 PDF原文下載
【作者】 袁仁寬. 沈今楷. 孔凡.
【刊名】 固體電子學(xué)研究與進(jìn)展 2003年01期 編輯部Email
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【機構】 南京大學(xué)物理系. 南京大學(xué)物理系 210093 .
【關(guān)鍵詞】 有機半導體. 有機發(fā)光二極管. 聚合物半導體. 有機晶體. 孤子.
【聚類(lèi)檢索】 同類(lèi)文獻 引用文獻 被引用文獻
【摘要】 1977年人們發(fā)現通過(guò)摻雜可以使聚乙炔膜的電導率提高 1 2個(gè)量級 ,由絕緣體變成導體 ,從此掀起了有機半導體的研究熱潮。其研究工作包括有機高分子材料、有機小分子材料和有機分子晶體材料的電學(xué)、光學(xué)等性質(zhì)。有機半導體中的載流子除了電子和空穴外 ,還有孤子、極化子等。人們已經(jīng)獲得低溫遷移率高達 1 0 5cm2 /V.s的高質(zhì)量有機半導體晶體 ,在其中觀(guān)察到量子霍爾效應 ,并用其制成有機半導體激光器。如今有機半導體彩色顯示屏已進(jìn)入實(shí)用階段。
【光盤(pán)號】 INFO0306
【篇名】 有機半導體:無(wú)限的可能 CAJ原文下載 PDF原文下載
【刊名】 現代制造 2005年24期 編輯部Email
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【聚類(lèi)檢索】 同類(lèi)文獻 引用文獻 被引用文獻
【摘要】 有機半導體能夠支持一些全新的電子設備,從計算機制衣到可折疊顯示器等,都具有很大的發(fā)展潛力。有機半導體預示著(zhù)新一代顯示器,標簽和油墨的到來(lái)。
【光盤(pán)號】 SCTC0512S2
【篇名】 有機半導體復合光導材料與器件的研究與發(fā)展 CAJ原文下載 PDF原文下載
【作者】 張翔宇. 汪茫. 陳紅征. 闕端麟.
【刊名】 自然科學(xué)進(jìn)展 1999年07期 編輯部Email
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【機構】 浙江大學(xué)高分子科學(xué)與材料研究所硅材料國家重點(diǎn)實(shí)驗室. 浙江大學(xué)高分子科學(xué)與材料研究所硅材料國家重點(diǎn)實(shí)驗室 杭州 310027 .
【關(guān)鍵詞】 有機半導體. 有機光導體. 復合材料.
【聚類(lèi)檢索】 同類(lèi)文獻 引用文獻 被引用文獻
【摘要】 通過(guò)不同結構、不同組成、不同功能的光導材料的復合,可以得到功能的協(xié)同增強、優(yōu)化以及互補效應。采用分子內復合和分子間復合的方法,可以制備在可見(jiàn)光和近紅外區域均有很高光敏性的新型有機光導材料。同時(shí),研制使材料與器件交叉滲透,結合為一體的單層有機光導體,可大大地降低生產(chǎn)成本。
【光盤(pán)號】 SCTA99S5
【篇名】 值得關(guān)注的有機光伏電池材料 CAJ原文下載 PDF原文下載
【作者】 孫景志. 汪茫. 周雪琴. 王植源.
【刊名】 材料導報 2002年02期 編輯部Email
ASPT來(lái)源刊 CJFD收錄期刊
【機構】 浙江大學(xué)材料與化工學(xué)院高分子系. 加拿大Carleton大學(xué)化學(xué)系 浙江大學(xué)硅材料國家重點(diǎn)實(shí)驗室. 杭州 310027 .
【關(guān)鍵詞】 有機半導體. 光電池. 復合材料. 聚集態(tài)結構. 激發(fā)態(tài).
【聚類(lèi)檢索】 同類(lèi)文獻 引用文獻 被引用文獻
【摘要】 評述了近十年來(lái)有機光電池材料研究的最新進(jìn)展,強調了材料復合對設計有機光伏電池的重要性,指出了有機半導體材料的分子聚集態(tài)結構與材料凝聚態(tài)結構的調控在改善器件性能上發(fā)揮的決定性作用,揭示了激發(fā)態(tài)過(guò)程與激發(fā)態(tài)性質(zhì)的研究在提高光電轉換效率上的意義,分析了有機光電池材料的發(fā)展前景。
【光盤(pán)號】 SCTB02S1
高分子有機發(fā)光材料
第二種有機發(fā)光材料為高分子聚合物,也稱(chēng)為高分子發(fā)光二極管(PLED),由英國劍橋大學(xué)的杰里米伯勒德及其同事首先發(fā)現。聚合物大多由小的有機分子以鏈狀方式結合在一起,以旋涂法形成高分子有機發(fā)光二極管。
旋轉涂布工藝采用的原理是:在旋轉的圓盤(pán)上(通常為每分鐘1200轉至1500轉)滴上數滴液體,液體會(huì )因為旋轉形成的離心力而呈薄膜狀分布。在這種狀態(tài)下,液體凝固后便可在膜體上形成晶體管等組件。膜體的厚度可通過(guò)調節液體粘度及旋轉時(shí)間來(lái)調整。旋涂之后,要采取烘干的步驟來(lái)除去溶劑。就工藝而言,旋涂法比熱蒸鍍法要經(jīng)濟。與柯達型低分子OLED相比,PLED有功效優(yōu)勢,這是由于在低壓工作環(huán)境下,聚合物層具有良好的導電性能。
最初PLED是由一種稱(chēng)之為次苯基二價(jià)乙烯基(PPV)單層活性聚合物,夾于氧化銦錫和鈣之間形成。銦錫氧化物為載流子注入層,而鈣為電子傳遞層。現在的PLED又增添了一層聚合物載流子注入層。PPV聚合物產(chǎn)生黃光,具有效率高壽命長(cháng)的特點(diǎn)。這種PLED應用于計算機顯示器,其壽命可長(cháng)達10000小時(shí),相當于正常使用10年。其他的聚合物及復合聚合物也在開(kāi)發(fā)之中,如陶氏化學(xué)公司研究開(kāi)發(fā)了一種聚氟高分子。全彩色PLED也在開(kāi)發(fā)中,主要是通過(guò)改變復合聚合物片段的長(cháng)度來(lái)實(shí)現顯示功能,令人遺憾的是,與PPV相比,各種全彩色有機聚合物的壽命不長(cháng),而藍光聚合物始終不盡人意。
難關(guān)重重待飛越
盡管熒光OLED和PLED能耗較低,但仍有很大的改進(jìn)空間。對第一代產(chǎn)品的最大限制因素是電子自旋,這種固有的量子特性決定著(zhù)粒子對電磁場(chǎng)的反應。電子與空穴結合時(shí),會(huì )產(chǎn)生激子。根據量子力學(xué)的規律,電子與空穴結合時(shí),只有四分之一的激子會(huì )以光的形式釋放能量,其余的激子則以熱的形式釋放能量。
由美國普林斯頓大學(xué)的弗萊斯特及南加州大學(xué)的湯普森所領(lǐng)導的研究小組征服了這個(gè)難題。他們開(kāi)發(fā)的OLED含有諸如鉑、銥等重金屬。一般而言,重金屬的外層電子,由于遠離原子核,旋轉角動(dòng)量大。這種電子與其他電子相互作用,理論認為,百分之百的激子都會(huì )以光的形式釋放能量。為了與熒光OLED相區別,把用這種方式制備的OLED稱(chēng)為磷光OLED。低分子OLED的效率給人留下了十分深刻的印象,除了藍光OLED外,其壽命未產(chǎn)生任何影響。不過(guò),藍色磷光OLED尚未發(fā)現,目前有許多實(shí)驗室正在加緊研究,努力改變這種現狀。
第二個(gè)難關(guān)是低分子OLED能否以經(jīng)濟的旋涂法來(lái)產(chǎn)生各色有機發(fā)光材料。磷光OLED在這方面已經(jīng)有了重大進(jìn)展。英國牛津大學(xué)的安德魯和奧普西斯合成了一種樹(shù)叢狀分子(dendrimers),有助于實(shí)現這種設想。“den鄄drimers”這個(gè)詞來(lái)自希臘的“dendros”,意思是樹(shù)和枝,樹(shù)上的分枝長(cháng)到一定長(cháng)度后又分成兩個(gè)分枝,如此重復進(jìn)行,直到長(cháng)成像球形一樣的樹(shù)叢。在樹(shù)叢狀分子中,分枝是內部連結的高分子聚合鍵,每一個(gè)鍵又會(huì )產(chǎn)生新鍵,全部會(huì )向一個(gè)焦點(diǎn)聚合或向一個(gè)核聚合。
在樹(shù)叢狀分子上可形成大量鍵端球形突起物,就像毛線(xiàn)球上的絨毛。在合成過(guò)程中,可利用這些鍵端去執行特殊的化學(xué)功能,例如,鍵端可帶電,發(fā)揮樹(shù)叢狀分子的高分子電解質(zhì)的功能。另外,在合成過(guò)程中,也能控制樹(shù)叢狀分子外部尺寸和內部的結構。這有可能創(chuàng )造與外部不同性質(zhì)的內腔和信道,并打開(kāi)樹(shù)叢狀分子作為載體或作為受邀分子晶核的大門(mén)。
將樹(shù)叢狀分子應用于OLED,可以將磷光OLED作為核,形成大分子球,以適當的元素為分枝,這樣OLED分子就能夠溶解,就可以利用類(lèi)似PLED的制備方式,通過(guò)旋轉涂布和烘干來(lái)制備。樹(shù)叢狀分子具有非常良好的發(fā)光效率,目前可達每安培50堪德拉和每瓦40流明。
另外,盡管生產(chǎn)工藝不同,有機發(fā)光材料還是要獲得與陰極射線(xiàn)管和液晶顯示屏相同的畫(huà)面質(zhì)量,才能在市場(chǎng)上具有競爭力。為了獲得完美畫(huà)質(zhì),每英寸點(diǎn)數不應小于100。目前陰極射線(xiàn)管和液晶顯示屏利用光刻技術(shù)都已達到或超過(guò)了上述要求。OLED目前主要以蔭罩技術(shù)進(jìn)行多彩成膜的制備,距高分辨率顯示要求仍有差距,須待突破。噴墨技術(shù)為PLED發(fā)光色層精確定位提供了一個(gè)新的解決方案。它主要是將裝有不同顏色高分子發(fā)光材料,依序精確定位于所設計好的位置,其技術(shù)挑戰的關(guān)鍵在于能否精確定位、噴出的滴狀材料的大小是否配合畫(huà)面的尺寸、能否控制噴出液滴的一致性等。
光電子材料optoelectronic material 在光電子技術(shù)領(lǐng)域應用的,以光子、電子為載體,處理、存儲和傳遞信息的材料。
光電子技術(shù)是結合光學(xué)和電子學(xué)技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新技術(shù),主要應用于信息領(lǐng)域,也用于能源和國防領(lǐng)域。已使用的光電子材料主要分為光學(xué)功能材料、激光材料、發(fā)光材料、光電信息傳輸材料(主要是光導纖維)、光電存儲材料、光電轉換材料、光電顯示材料(如電致發(fā)光材料和液晶顯示材料)和光電集成材料。
(一)新型光電子材料及相關(guān)基礎材料、關(guān)鍵設備和特種光電子器件 1、光電子基礎材料、生長(cháng)源和關(guān)鍵設備 研究目標:突破新型生長(cháng)源關(guān)鍵制備技術(shù),掌握相關(guān)的檢測技術(shù);突破半導體光電子器件的基礎材料制備技術(shù),實(shí)現產(chǎn)業(yè)化。 研究?jì)热菁爸饕笜耍?1) 高純四氯化硅(4N)的純化技術(shù)和規模化生產(chǎn)技術(shù)(B類(lèi),要求企業(yè)負責并有配套投入) 2) 高純(6N)三甲基銦規模化生產(chǎn)技術(shù)(B類(lèi),要求企業(yè)負責并有配套投入) 3) 可協(xié)變(Compliant)襯底關(guān)鍵技術(shù)(A類(lèi)) 4) 襯底材料制備與加工技術(shù)(B類(lèi)) 重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)外延用藍寶石、GaN、SiC等襯底材料的高標拋光產(chǎn)業(yè)化技術(shù)(Epi-ready級);大尺寸(>2")藍寶石襯底材料制備技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)。
藍寶石基GaN器件芯片切割技術(shù)。 5) 用于平板顯示的光電子基礎材料與關(guān)鍵設備技術(shù)(A類(lèi)) 大面積(對角線(xiàn)>14〃)的定向排列碳納米管或納米棒薄膜生長(cháng)的關(guān)鍵技術(shù); 等離子體平板顯示用的新型高效熒光粉的關(guān)鍵技術(shù)。
2、人工晶體和全固態(tài)激光器技術(shù) 研究目標:研究探索新型人工晶體材料與應用技術(shù),突破人工晶體的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù),研制大功率全固態(tài)激光器,解決產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。 研究?jì)热菁爸饕笜耍?1) 新型深紫外非線(xiàn)性光學(xué)晶體材料和全固態(tài)激光器(A類(lèi)); 2) 面向光子/聲子應用的人工微結構晶體材料與器件 (A類(lèi)); 3) 研究開(kāi)發(fā)瓦級紅、藍全固態(tài)激光器產(chǎn)業(yè)化技術(shù)(B類(lèi)),高損傷閾值光學(xué)鍍膜關(guān)鍵技術(shù)(B類(lèi)),基于全固態(tài)激光器的全色顯示技術(shù)(A類(lèi)); 4) 研究開(kāi)發(fā)大功率半導體激光器陣列光纖耦合模塊產(chǎn)業(yè)化技術(shù)(B類(lèi)); 5) Yb系列激光晶體技術(shù)(A類(lèi))。
3、新型半導體材料與光電子器件技術(shù) 研究目標:重點(diǎn)研究自組裝半導體量子點(diǎn)、ZnO晶體和低維量子結構、窄禁帶氮化物等新型半導體材料及光電子器件技術(shù)。 研究?jì)热菁爸饕笜耍?1) 研究ZnO晶體、低維量子結構材料技術(shù),研制短波長(cháng)光電子器件 (A類(lèi)) 2) 自組裝量子點(diǎn)激光器技術(shù) (A類(lèi)) 3) Ⅲ-Ⅴ族窄禁帶氮化物材料及器件技術(shù)(A類(lèi)) 4) 光泵浦外腔式面發(fā)射半導體激光器(A類(lèi)) 4、光電子材料與器件產(chǎn)業(yè)化質(zhì)量控制技術(shù)(A類(lèi)) 研究目標:發(fā)展人工晶體與全固態(tài)激光器、GaN基材料及器件表征評價(jià)技術(shù),解決產(chǎn)業(yè)化質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)。
研究?jì)热荩褐攸c(diǎn)研究人工晶體與全固態(tài)激光器、GaN基材料及器件質(zhì)量監測新方法與新技術(shù),相關(guān)產(chǎn)品測試條件與數據標準化研究。 5、光電子材料與器件的微觀(guān)結構設計與性能預測研究(A類(lèi)) 研究目標:提出光電子新材料、新器件的構思,為原始創(chuàng )新提供理論概念與設計 研究?jì)热荩横槍怆娮蛹夹g(shù)的發(fā)展需求,結合本主題的研制任務(wù),采用建立分析模型、進(jìn)行計算機模擬,在不同尺度(從原子、分子到納米、介觀(guān)及宏觀(guān))范圍內,闡明材料性能與微觀(guān)結構的關(guān)系,以利性能、結構及工藝的優(yōu)化。
解釋材料制備實(shí)驗中的新現象和問(wèn)題,預測新結構、新性能,預報新效應,以利材料研制的創(chuàng )新。低維量子結構材料新型表征評價(jià)技術(shù)和設備。
(二)通信用光電子材料、器件與集成技術(shù) 1、集成光電子芯片和模塊技術(shù) 研究目標:突破并掌握用于光電集成(OEIC)、光子集成(PIC)與微光電機械(MOEMS)方面的材料和芯片的關(guān)鍵工藝技術(shù),以典型器件的研制帶動(dòng)研究開(kāi)發(fā)工藝平臺的建設和完善,探索集成光電子系統設計和工藝制造協(xié)調發(fā)展的途徑,促進(jìn)芯片、模塊和組件的產(chǎn)業(yè)化。 研究?jì)热菁爸饕笜耍?1) 光電集成芯片技術(shù) (1)速率在2.5Gb/s以上的長(cháng)波長(cháng)單片集成光發(fā)射機芯片及模塊關(guān)鍵技術(shù)(A類(lèi)) (2) 高速 Si基單片集成光接收機芯片及模塊關(guān)鍵技術(shù)(A類(lèi)) 2) 基于平面集成光波導技術(shù)的OADM芯片及模塊關(guān)鍵技術(shù)(A類(lèi)) 3) 平面光波導器件的自動(dòng)化耦合封裝關(guān)鍵技術(shù)(B類(lèi)) 4) 基于微光電機械(MOEMS)芯片技術(shù)的8′8以上陣列光開(kāi)關(guān)關(guān)鍵技術(shù)(A類(lèi)) 5) 光電子芯片與集成系統(Integrated System)的無(wú)生產(chǎn)線(xiàn)設計技術(shù)研究(A類(lèi)) 2、通信光電子關(guān)鍵器件技術(shù) 研究目標:針對干線(xiàn)高速通信系統和密集波分復用系統、全光網(wǎng)絡(luò )以及光接入網(wǎng)系統的需要,重點(diǎn)進(jìn)行一批技術(shù)含量高、市場(chǎng)前景廣闊的目標產(chǎn)品和單元技術(shù)的研究開(kāi)發(fā),迅速促進(jìn)相應產(chǎn)品系列的形成和規模化生產(chǎn),顯著(zhù)提高我國通信光電子關(guān)鍵器件產(chǎn)業(yè)的綜合競爭能力。
研究?jì)热菁爸饕笜耍?(1) 速率在10Gb/s以上的高速光探測器組件(PIN-TIA) 目標產(chǎn)品和規模化生產(chǎn)技術(shù),直接調制DFB-LD目標產(chǎn)品和規模化生產(chǎn)技術(shù),光轉發(fā)器(Transponder)目標產(chǎn)品和規模化生產(chǎn)技術(shù);(均為B類(lèi),要求企業(yè)負責并有配套投入) (2) 40通道、0.8nm間隔。
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