Molecular Organic Materials pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge Univ Pr

作者:Fraxedas, Jordi

出品人:

页数:356

译者:

出版时间:2006-4

价格:$ 196.62

装帧:HRD

isbn号码:9780521834469

丛书系列:

图书标签:

有机材料
分子材料
有机电子学
材料科学
化学
物理
半导体
光电材料
聚合物
纳米材料

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具体描述

The interest in molecular organic materials is tremendous, driven by the need to find new materials with desirable properties. This book aims to bring the materials and surface science communities together, integrating physics and chemistry in a non-technical manner, ensuring this fascinating field can be understood by a multi disciplinary audience. Starting with basic physical concepts and synthetic techniques, the book describes how molecules assemble into highly ordered structures as single crystals and thin films, with examples of characterization, morphology and properties. Special emphasis is placed on the importance of surfaces and interfaces. The final chapter gives a personal view on future possibilities in the field. Written for beginners and experienced chemists, physicists and material scientists, this will be a useful introduction to the field of molecular organic materials.

电子与光子学中的新型有机半导体：从基础原理到前沿应用作者：艾伦·史密斯 (Alan Smith), 玛丽亚·加西亚 (Maria Garcia) 出版社：物理科学前沿出版社 (Frontiers in Physical Sciences Press) --- 内容简介本书深入探讨了有机半导体材料在现代电子学和光子学领域中的最新进展与应用潜力。重点聚焦于那些具有独特电子结构、优异载流子传输性能以及可调谐光物理特性的新型共轭聚合物、小分子和低维有机材料。本书旨在为材料科学家、电子工程师以及致力于开发下一代柔性电子设备、高效光电器件的研究人员提供一个全面且深入的参考框架。第一部分：有机半导体的基础与设计原理本部分奠定了理解有机半导体性能的基础。我们首先回顾了有机半导体材料的晶体结构、分子堆积模式以及这些结构如何影响载流子在固体状态下的传输机制（如跳跃导电机制与带导电机制的对比）。第一章：分子电子结构与能带理论的桥梁详细解析了共轭骨架、侧链工程对最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占据分子轨道（LUMO）能级的调控作用。讨论了激子（Exciton）的形成、性质及其在有机半导体中的解离过程，这是理解有机光电器件效率的关键。引入了密度泛函理论（DFT）等计算化学工具在预测材料性能中的应用。第二章：载流子传输动力学与界面物理深入探讨了电荷注入、传输和收集的微观过程。分析了薄膜形貌（结晶度、晶界、缺陷密度）对迁移率的决定性影响。重点讨论了电极/有机层界面的势垒效应、界面态的形成及其对器件性能的限制。介绍了时间分辨光电导（TRPC）和霍尔效应测量技术在表征载流子迁移率中的应用。第三章：环境稳定性与材料老化有机半导体的实用化面临的主要挑战之一是其对氧气、水分和热的敏感性。本章系统梳理了导致材料降解的化学反应机理，包括氧化反应、光照下的光致降解。探讨了钝化技术、封装策略以及通过分子工程设计内在稳定性更高的骨架结构（如引入氟原子或空间位阻基团）。第二部分：新型功能化材料的合成与表征本部分聚焦于当前最前沿的有机半导体材料体系，涵盖了从基础合成方法到先进表征技术的全面介绍。第四章：高效发光材料：OLED的新范式详细介绍了基于热激活延迟荧光（TADF）的第三代有机发光二极管（OLED）材料。分析了TADF发射体设计中的分子结构要求（小单线态-三线态能级差 $Delta E_{ST}$），以及如何通过给体-受体（D-A）结构实现高效的反向系间窜越。同时，探讨了超荧光（Hyperfluorescence）机制及其在实现高色纯度和高效率方面的潜力。第五章：高性能光伏材料：从体异质结到单组分器件本章重点关注有机光伏（OPV）材料。深入剖析了非富勒烯受体（NFAs）的设计策略，特别是基于Diketopyrrolopyrrole (DPP)、Naphthalene Diimide (NDI) 衍生物的最新进展。讨论了活性层形貌控制对效率的至关重要性，包括溶剂工程、添加剂效应以及共混动力学。同时，介绍了近期在单组分有机光伏（SCOPV）领域取得的突破。第六章：场效应晶体管（OFETs）的工程化讨论了用于构建高速、高稳定OFETs的共轭聚合物和结晶小分子。重点比较了p型和n型有机半导体的设计挑战，特别关注n型材料在空气稳定性方面的改进。分析了高迁移率晶体管的关键结构特征，例如二维（2D）晶体堆积模式如何促进π-π相互作用和有效的面内电荷传输。第三部分：先进应用与器件集成本部分将材料科学与工程实践相结合，展示了这些新型有机半导体在实际设备中的应用潜力。第七章：柔性与可穿戴电子器件探讨了将有机半导体应用于柔性衬底（如PET、PEN、聚酰亚胺）上的挑战与解决方案。讨论了弯曲应力对薄膜形貌和电学性能的影响，以及如何通过优化界面粘附力和应力缓冲层来提高器件的机械可靠性。案例研究包括柔性传感器、电子皮肤和可拉伸显示技术。第八章：有机激光与集成光电子系统阐述了有机材料在有源光放大和激光发射中的应用。讨论了有机半导体激光器的关键瓶颈，如低光增益和激子淬灭问题。介绍了如何通过结构工程（如构建光子晶体或微腔）来抑制非辐射复合，实现低阈值、高稳定性的有机半导体激光器。第九章：新型传感器与生物电子学界面介绍了有机半导体在化学和生物传感领域的独特优势，特别是其高灵敏度和与生物分子的良好兼容性。详细讨论了基于电化学/生物化学响应的传感器设计，例如pH传感器、气体传感器以及与神经接口相关的有机场效应晶体管（OFET-based Biosensors）。结论与展望总结了当前有机半导体领域面临的挑战，包括扩大规模化生产的经济性、进一步提升环境稳定性以及突破理论效率极限。展望了材料设计的新方向，如人工智能辅助的材料发现和更精细的界面控制技术，以期推动有机电子学进入更广阔的应用领域。 --- 目标读者：材料科学、化学、物理学、电子工程及相关领域的本科高年级学生、研究生、博士后研究人员以及工业界的研发工程师。本书特色：结合了最新的基础研究成果与器件工程的实际考量，提供深入的理论分析和丰富的实验数据支持，是理解和开发下一代高性能有机电子材料的必备参考书。