刘宏光课题组在有机半导体电荷传输理论研究方面获进展

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刘宏光课题组在外电场下有机半导体电荷传输行为理论研究方面取得新进展。相关成果在化学领域著名期刊《Chemical Communications》上以“The Influence of External Electric Fields on Charge Reorganization Energy in Organic Semiconductors”为题发表研究论文，第一作者为我院2016级硕士研究生黄维聪。

    计算并比较不同有机半导体电荷内重组能（描述局域电子-声子耦合程度）的大小，是理论上评价材料电荷传输性能的一种常用方法。具有较小内重组能的有机半导体往往具有较大的晶体管载流子迁移率，但是这一规律尚不能解释所有实验结果。通过调研文献，我们发现目前基于内重组能的计算工作均忽略了一个重要的环境因素，即广泛存在于半导体器件当中的外部电场，我们分析这可能是导致理论与实验结果出现偏差的主要原因。通过比较两类具有代表性的有机半导体—全稠环和非全稠环芳族化合物，发现二者的内重组能变化在电场下存在显著差异，前者数值在不同电场强度下几乎不变而后者数值变化显著，说明对于非全稠环芳族化合物要想准确计算其内重组能，外部电场的影响不可忽略。这一重要发现不仅揭示了部分材料理论迁移率和实际晶体管迁移率不符的可能原因，也为今后设计性能优异的有机半导体提供了更为可靠的理论测试方案。

    以上研究工作得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金及暨南大学科研培育与创新基金等项目的资助，瑞士洛桑联邦理工学院和山西大学为本研究的合作单位。

文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2019/cc/c8cc09680e