材料物理-有机半导体.pdf
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1、有机导体的发现和发展有机导体的发现和发展有机导体的发现和发展有机导体的发现和发展吴 长 勤吴 长 勤(复旦大学物理系)(复旦大学物理系)Email:?为什么是有机材料??有机导体的发现?有机导体的导电机理?几点启示Moores Law Gordon Moore(co-founder of Intel)predicted in 1965 that the transistor density of semiconductor chips would double roughly every 18 months.Increase in memory and microprocessor trans
2、istor count,as predicted by Moore.Scale of Approximate Sizes(each step in the scale is a factor of 10)ScaleDiameter/Width ofWavelength of1 metermanaudible sound(in air)1 centimeterfingernail1 millimeterhuman hairtypical cell1 micronchromosome(染色体),bacterium(细菌)0.1(Point One)micronDNA coil,virus,半导体集
3、成电路visible lightMacromoleculeultraviolet light1 nanometersmall organic molecule1 Angstromatomx-rays used for crystallography1.1.1.1.为什么是有机材料?为什么是有机材料?为什么是有机材料?为什么是有机材料?信息科技、计算机-超大规模集成电路ULIC无机材料(Si,GaAs等)-有机材料1.提高集成度2.光电一体化1.提高集成度毫米:10-3m,mm(millimeter)微米:10-6m,m(micrometer)半导体集成电路 0.1 m 纳米:10-9 m,nm
4、(nanometer)分子尺度(分子电子学、纳米电子学)线度小100倍,体积小 10-6倍埃:10-10m,(angstrom)原子尺度(单原子物理)为什么要提高集成度?电脑:笔记本 电话卡 米粒医学:超微电脑,器官内部诊断、修补,打通心血管阻塞 军事:微型飞行器,飞“鸟”侦察,2.光电一体化无机材料:Si 电GaAs 光(红外)不透明、不发光有机材料:以C为基础的材料导电、透明、发光(各种颜色的可见光)有机光电材料的优点:1.柔性,大面积(软屏幕)2.制备简便(不需超高真空、高温)3.分子结构多样,易变(可材料设计)4.光电一体(导电、透明、发光)5.分子器件单个有机分子 单元器件 1纳米超
5、大规模集成电路(ULIC):尺度已达0.1微米,限度0.035微米=35纳米Samsung Electronics Develops Worlds First 40-inch a-Si-based OLED for Ultra-slim,Ultra-sharp Large TVsOLED低电压、高效率、可卷折、自发光Organic light emitting diode:device有机发光:electroluminescence1990 Cambridge Univ.,Cavendish Lab.目前,已可以做到发光颜色为Blue,Green,Orange,and Red.Plastic
6、electronics:All-polymer transistors,plastic integrated circuit,From silicon physics to molecular electronics:to put electronic circuit properties into single molecules.such molecules are connected by conductive-polymer wires.Dimension reduced from 200nm to 2 andthe speed and dynamic memory of comput
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