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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