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有机场效应晶体管(OFET)的分子水平器件模型 | NSR综述

The following article is from 中国科学杂志社 Author 《国家科学评论》

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在各种电子、传感器件中,场效应晶体管必不可少。目前,大部分晶体管都以硅等无机半导体为基础。而近年来,随着有机半导体材料的出现,具有易加工、低成本等优点的有机场效应晶体管(OFET)也进入了人们的视野。


几种典型的有机半导体材料

然而在对OFET进行研究时,目前人们普遍使用的仍是针对无机场效应晶体管开发的器件模型,忽略了有机和无机半导体在电荷传输机制上的重大差异,发展OFET专属的分子模型迫在眉睫。 

近日,美国亚利桑那大学的李浩源博士和Jean-Luc Bredas教授在《国家科学评论》(National Science Review, NSR)发表了题为“Developing molecular-level models for organic field-effect transistors”的综述文章,总结了OFET器件分子水平模拟方面的最新进展,重点讨论了最近发展的动力学蒙特卡洛方法及其在OFET器件研究中的应用,并展望了分子水平器件模型的发展方向。

动力学蒙特卡洛模拟得到的OFET器件内部的载流子分布情况

根据有机半导体的特点,OFET器件模型需要考虑离散的分子能级、无序、各向异性、陷阱、晶界、复杂薄膜形貌和接触电阻等因素,只有开发出具有分子分辨率的OFET器件模型,才能同时考虑这些因素,给出更可靠的模拟。

近年来,动力学蒙特卡洛方法得到了很大的发展,使得在分子水平上对OFET器件进行高效模拟成为了可能。这些新型的器件模型将微观过程与宏观器件性能直接联系在一起,为深入理解OFET器件的物理特性开辟了道路。

在这篇综述文章中,作者对上述模型的最新进展和未来发展进行了详细的讨论。欢迎您阅读全文,了解详情:https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa167



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