Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Наноматериалы, ответы: Наноматериалы: Да будет свет!

Рис. 1. Модели инжекции носителей зарядов.
Рис. 2. Схематическая энергетическая диаграмма границы раздела металл/органический слой при (а) отсутствии и (б) образовании диполей (Δ>0), (в) фотоэлектронные спектры металла и органического слоя.
Формулы 2-1 и 2-2

Ответ: В настоящее время для описания инжекции носителей зарядов в структуре ЭЛУ используются два классических механизма:

1) туннельной инжекцииФаулера-Нордгейма и

2) термоионной эмиссии Ричардсона-Шоттки (рис. 1).

Исследования показали, что при больших электрических полях имеет место туннельная инжекция, а при малых – термоионная эмиссия. лотность тока туннельной инжекции определяется формулой: (2-1), где А – постоянная Ричардсона, , e и m – заряд и масса электрона, k – постоянная Больцмана, h – постоянная Планка, Φ – работа выхода, F – напряженность электрического поля.

Ток термоионной эмиссии: (2-2), где , e - диэлектрическая постоянная, T – температура.

Как следует из формул (2-1), (2-2) ток инжектированных носителей определяется, главным образом, величинами напряженности электрического поля и работы выхода, или барьером, зависящим от сродства к электрону или потенциала ионизации органического материала.

Форрестс сотр. предсказывают также механизм инжекции, связанный с заполнением ловушек на границе металл/органический слой. В действительности для описания работы реальных ЭЛУ используется комбинация существующих механизмов инжекции.

Необходимо отметить, что, так как ЭЛУ представляет собой многослойную структуру, явления на границах раздела металл/органика и органика/органика играют очень важную роль при работе устройств. На границе металл/органика, величина барьеров, которые необходимо преодолевать электронам (Φe) и дыркам (Φh), зависит от положения HOMOи LUMO органического слоя по отношению к уровню Ферми (EF). Если построить энергетическую диаграмму относительно уровня вакуума (Evac), Φhбудет равен разнице между потенциалом ионизации (IP) и работой выхода металла (ΦM) (Φh = IPΦM), а Φe – разнице между ΦM и сродством к электрону (EA) органического слоя (Φe = ΦMEA). IP и EF могут быть определены из фотоэлектронных спектров органической и металлической пленок, соответственно. Величина EA обычно оценивается по величине IP и разнице между уровнями HOMOи LUMO; последняя может быть определена на основе оптических измерений. В реальных системах предположение о существовании общего уровня вакуума не является вполне обоснованным. В большинстве случаев при осаждении пленок органических материалов на металлическую поверхность возникает “дипольный слой” на границе металл/органика. Образование такого слоя может быть результатом действия многих факторов, например, переноса заряда через границу раздела, перераспределения электронных облаков, химической реакции, а также других типов перераспределения электронного заряда. Это приводит к резкому смещению электрического потенциала вдоль дипольного слоя и, как следствие, к “смещению” на величину Δ идеального уровня вакуума на границе раздела. Величина Δ зависит от величины дипольного момента. Схематическая энергетическая диаграмма расположения уровней на границе раздела металл/органика в случае отсутствия и при образовании дипольного слоя представлена на рис. 2а и 2б, соответственно. Так, во втором случае, Φe = ΦMEAΔ, а Φh = IPΦM + Δ. Экспериментальные данные фотоэлектронной спектроскопии для металлической и органической пленок представлены на рис. 2в.

Приведем некоторые выводы, сделанные на основании анализа экспериментальных данных:

1)В общем случае, энергетическая разница между металлическим и органическим слоем отрицательна (уровень вакуума понижается, Δ<0). Исключение составляют случаи, когда сильные электроноакцепторные группы, такие как, например, атомы фтора, контактируют с поверхностью;

2)Чем больше величина работы выхода металла, тем больше величина смещения Δ;

3)Дипольный слой на границе органика/органика обычно пренебрежимо мал; только в случае границ раздела между сильным донором и сильным акцептором может существовать барьер ~ 0.2–0.3 эВ за счет процессов переноса заряда;

4)В целом же, образование дипольного слоя на границах раздела металл/органика является очень многофакторным процессом, и требует дальнейшего изучения.

 

Прикрепленные файлы:
 



Исходное задание

Одноэлектронная ловушка
Одноэлектронная ловушка

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.