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1. 毕业设计（论文）的内容和要求
有机光电材料由于具有质量轻、可柔性制备、成本低廉和光电性能易于化学调控等优点，受到了科研人员的广泛关注。目前基于有机材料的光电器件包括：有机太阳能电池、有机电致发光器件、有机存储器件、有机薄膜晶体管和有机光电探测器件等。其中，除了有机薄膜晶体管需要三个电极之外，其余器件一般只需要两个电极。各类器件均采用金属-有机材料-金属的MIM器件结构。对于这种简单的器件结构，其电学特性直接决定了器件的工作性能。因此，深入研究这类器件的器件物理机制是十分有必要的。由于光电材料需要一侧电极透光，因此一般阳极电极材料选用铟锡氧化物（ITO），其功函数为4.9eV左右，而阴极材料则根据不同器件功能需要选择不同的金属材料，最为常见的阴极材料是金属铝。对于以ITO和Al分别作为阳极和阴极的器件，其导电行为与普通的电阻不同，体现为与二极管类似的非线性电阻行为。随着电压的增加，其电流可以分为三个阶段：（1）小电压（0.5V左右）下的漏电流；（2）扩散电流部分；（3）空间电荷限制电流（SCLC）区域。其中，漏电流一般与电压成线性关系，其大小与器件质量相关，因此物理机理不成体系。空间电荷限制电流则是因为有机材料一般具有很小的迁移率（约10-6cm2/Vs），由电极注入的载流子首先以空间电荷的形式存在，其弛豫时间大于载流子通过器件所需时间。空间电荷一旦形成，则会产生新的稳定的空间电场，对后续载流子的导电行为产生影响。目前该区域的导电机理已经得到了科研人员的深入研究。对于扩散电流，目前已有一些关于聚合物器件的扩散电流模型的研究，并能够很好地解释器件电流在该区域的特性。扩散电流形成的前提是阳极和阴极材料功函数不相等，在不加偏压的情况下形成类似PN结的内建电场，当外加偏压小于内建电场电压时，电流以扩散电流为主导。表征扩散电流的主要参数为器件电流或发光的理想因子，当理想因子为1-2之间时，复合机制为郎之万复合，而当理想因子大于2时，复合机制以陷阱辅助复合为主。可见，陷阱的存在直接影响了器件的电学基本性能。其中，深能级缺陷态可以作为非辐射跃迁的复合中心，影响发光器件的发光效率，也可以影响太阳能电池或光电探测器的性能。因此，有必要深入研究深能级缺陷对器件电学行为的影响。通常可以通过选用深能级掺杂剂进行掺杂实现深能级缺陷。但是掺杂器件的掺杂浓度和实验条件较难控制，实验工作量较大。本课题采用X射线辐射方法在已经制备的器件中引入深能级缺陷态，通过调节X射线强度和照射时间等因素来研究缺陷态浓度和分布对器件电学行为的影响。[1-13]
要求学生：1，掌握有机光电器件的制备方法和测试方法；2，掌握现有器件物理知识，包括缺陷态能级和分布对器件性能的影响，能够对测试数据进行深入分析其微观机理；3，设计实验，制备单层结构的单载流子器件，测试器件的电子和空穴导电行为；4，利用X射线引入缺陷态分布，测试器件性能的变化，采用导纳或低温热刺激电流法表征缺陷态分布；5，分析实验数据，阐明深能级缺陷对器件电学行为的影响机制6，整理制作实验的结果和资料，按照规范要求书写完成毕业论文。2. 实验内容和要求
1， 单载流子器件制备和表征；
2，利用X射线引入缺陷态分布，测试器件性能的变化；
3， 采用导纳或低温热刺激电流法表征缺陷态分布；
3. 参考文献
[1] Kadashchuk A,Skryshevski Y, Piryatinski Y, Vakhnin A, Emelianova EV, Arkhipov VI, Bssler H,Shinar J. Thermally stimulated photoluminescence inpoly(2,5-dioctoxyp-phenylene vinylene)[J]. Journal of applied physics, 2002,91(8): 5016-5023
[2] Weise W, Keith T, von Malm N,von Seggern H. Trap concentration dependence of percolation in doped smallmolecule organic materials[J]. Journal of applied physics, 2005, 98(4): 043511
[3] Carr JA, Chaudhary S. On theidentification of deeper defect levels in organic photovoltaic devices[J].Journal of applied physics, 2013, 114(6): 064509
4. 毕业设计（论文）计划
20201228-20210213 | 查找相关的文献资料，了解有机光电器件的科研现状和应用前景，写出开题报告 |
20210214-20210318 | 学习现有器件物理知识，包括缺陷态能级和分布对器件性能的影响机制 |
20210319-20210331 | 学习有机光电器件的制备方法和测试方法 |
20210401-20210430 | 单载流子器件制备和表征，利用X射线引入缺陷态分布，测试器件性能的变化 |
20210501-20210520 | 采用导纳或低温热刺激电流法表征缺陷态分布；调节X射线强度和照射时间重复上述2-3实验内容； |
20210521-20210531 | 整理实验数据和结果并且完成论文初稿 |
20210601-20210605 | 完成论文改稿，完成PPT |
20210606-20210611 | 参加答辩 |
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