PDF《界面是发展碳基半导体器件关键》

美国 Forrest 教授和 Thompson 教授研究组合作,在有机 发光二极管中引入磷光发光体,实现了主体 材料向客体材料完全的能量转移,激子的内 量子效率从原有的 25%提高到 100%, 由此使 得有机二极管的高效发光成为现实. 在碳基半导体器件研究取得快速进步的 同时, 目前碳基半导体器件面临性能偏低、 寿 命偏短、 成本偏高三个关键问题, 其性能的进 一步改善受到严重制约. 在碳基半导体器件的主要应用中, 金属 / 碳基半导体、碳基半导体 / 碳基半导体、 无机/碳基半导体和碳基半导体 / 空气这四类 关键界面对器件的载流子输运特性和光电转 换过程等有着非常重要的影响. 李述汤说. 与会专家强调,从界面科学与工程的角 度, 围绕碳基分子界面的基础科学问题、 各种 碳基半导体器件中的实际界面问题以及分子 界面调控等进行研究,将会有助于碳基半导 体器件的完善,加速实现多种碳基半导体器 件的实际应用, 其意义是难以估量的. 仍处基础研究阶段 碳基半导体界面科学与工程方面是一个 非常复杂的体系,研究工作涉及多个学科的 交叉, 需要物理、 化学、 电子学、 信息学和材料 学等多学科的研究人员紧密协作. 与会专家认为,碳基分子界面的基础问 题及分子界面调控的研究仍处于基础研究阶 段, 还有许多重大的科学问题亟待解决, 而且 这些问题决定或制约着有机半导体器件今后 的实际应用. 如由于材料和界面工程两方面还普遍存 在的一些问题,造成目前有机太阳能电池效 率还比较低,严重限制了器件应用效率的进 一步提高. 主要问题包括: 有机 / 高分子材料 的低迁移率导致载流子收集效率偏低,光电 池界面调控的理论和工艺都不够完善,对界 面激子的分离、传输等动力学过程仍缺乏更 深层次和系统的理解等,而通过界面调控可 实现对器件的效率、 寿命和加工性的影响. 与会专家讨论分析认为,现阶段我国碳 基半导体的发展应关注以下科学问题:碳基 材料的微结构、 电子态、 载流子和激子的动力 学特征及其相互关系;

碳基器件界面结构和 性能调控手段的研究;

碳基器件界面调控过 程中的动力学过程模型研究;

用于碳基器件 界面调控的材料设计与剪裁;

对纳米尺度材 料界面调控的有关物理现........