有机半导体和无机半导体的异同点

不同点：

一、本质不同。

有机半导体是有机合成的，无机半导体是无机合成的。

二、成膜技术不同。

有机半导体的成膜技术比无机半导体更多、更新。

三、性能不同。

有机半导体比无机半导体呈现出更好的柔韧性，而且质量更轻。有机场效应器件也比无机的制作工艺也更为简单。

相同点：运用范围相同，都是主要运用在收音机、电视机和测温上。

扩展资料

无机合成物半导体。无机合成物主要是通过单一元素构成半导体材料，当然也有多种元素构成的半导体材料，主要的半导体性质有I族与V、VI、VII族；II族与IV、V、VI、VII族；III族与V、VI族；IV族与IV、VI族；V族与VI族；VI族与VI族的结合化合物。

但受到元素的特性和制作方式的影响，不是所有的化合物都能够符合半导体材料的要求。这一半导体主要运用到高速器件中，InP制造的晶体管的速度比其他材料都高，主要运用到光电集成电路、抗核辐射器件中。 对于导电率高的材料，主要用于LED等方面。

有机合成物半导体。有机化合物是指含分子中含有碳键的化合物，把有机化合物和碳键垂直，叠加的方式能够形成导带，通过化学的添加，能够让其进入到能带，这样可以发生电导率，从而形成有机化合物半导体。

这一半导体和以往的半导体相比，具有成本低、溶解性好、材料轻加工容易的特点。可以通过控制分子的方式来控制导电性能，应用的范围比较广，主要用于有机薄膜、有机照明等方面。

参考资料：百度百科-半导体

调整有机半导体的能量水平，来自德累斯顿大学应用物理与光子材料集成中心(IAPP)和先进电子德累斯顿中心(cfaed)的物理学家，以及来自图宾根、波茨坦和美因茨的研究人员，能够证明有机半导体薄膜中的电子能量是如何被静电力调谐的。由模拟支持的一系列不同实验能够使分子构建块，对载流子施加特定静电力的影响合理化，其研究成果发表在《自然通讯》上。

在基于有机半导体的电子器件如太阳能电池、发光二极管、光电探测器或晶体管中，电子激发态和电荷输运能级是描述其工作原理和性能的重要概念。然而，与传统的无机半导体(如硅芯片)相比，对应的能量学更难以获取和调整，这是一个普遍的挑战。

这既适用于测量，也适用于外部控制的影响。一个调谐旋钮利用了长程库仑相互作用，这在有机材料中得到了增强。本研究探讨了有机材料中电荷输运能级和激子态能量与共混组分和分子取向的关系。

激子是通过光吸收在半导体材料中形成的电子和空穴的束缚对。是由不同有机半导体材料组成的混合物，研究结果表明，通过调整单个分子参数，即分子在pi堆积方向上的四极矩，可以调节有机薄膜的能量学。一个电四极可以由两个正电荷和两个同样强的负电荷组成，它们形成两个相对相等的偶极子。在最简单的情况下，四个电荷交替地排列在正方形的角上。

研究进一步将有机太阳能电池的光电电压或光电流等器件参数与四极矩联系起来。这一结果有助于解释基于新型有机材料的，有机太阳能电池器件效率的最新突破。由于所观察到的静电效应是有机材料的一般性质，包括所谓的“小分子”和聚合物，可以帮助提高所有类型有机器件的性能。有机半导体器件的功能主要取决于分子能量，即电离能和电子亲和能。然而，薄膜的电离能和电子亲和能值对薄膜的形貌和组成非常敏感，因此预测它们具有挑战性。

在对锌酞菁及其氟化衍生物的组合实验和模拟研究中，作为纯膜中分子取向或共混物中混合比的函数电离能变化与沿π-π-的分子四极组分成比例。将这些发现应用于有机太阳能电池，并演示了如何调整静电相互作用，以优化电荷转移态在供体-受体界面和自由电荷载流子产生的离解势垒能量。其他材料的界面能与四极矩之间的相关性得到了证实，这表明界面能与小分子和聚合物之间的关系。

东京大学等开发高电荷迁移率两极性有机半导体材料

dzsc.com 新闻出处：光电新闻网 发布时间： 2009年06月09日

6月9日消息，东京大学及日本科学技术振兴机构（JST）等的研究小组开发出了作为非晶质物质的电荷迁移率达到“最高水平”（该研究小组）的两极性有机半导体材料。

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2007年发表的Benzodifuran衍生物（左），此次开发的两极性CZBDF的结构

对中间层掺杂色素后的同质结有机EL元件的电压-外部量子效率特性（左图）以及元件发光情形（右下照片）

该两极性材料称为“CZBDF”，系在该研究小组2007年发表的含有氧原子的缩环π电子共轭类化合物“Benzodifuran”为母核的衍生物基础上开发而成。Benzodifuran衍生物是一种在非晶质薄膜上具有高空穴迁移率的p型半导体材料。此次通过将该Benzodifuran衍生物的“ 胺”部位换成“咔唑”，开发出了高电荷迁移率的两极性材料CZBDF。另外还使用CZBDF试制了同质结型有机EL元件，并成功实现了同时使用荧光和磷光的EL发光及蓝、绿、红3原色EL发光。

CZBDF的非晶质薄膜的电荷迁移率，空穴为3.7×10-3cm2/Vs，电子为4.4×10-3cm2／Vs。两种电荷的迁移率都很高，数值均衡性良好。这些数值是利用飞行时间（TOF：Time Of Flight) 法测量的（电场强度为2.5×105V/cm时）。

此外，该研究小组还利用此次开发的两极性材料CZBDF，通过真空蒸镀法试制了同质结型有机EL元件。具体为，将玻璃底板上的 ITO（氧化铟锡）作为阳极，以真空蒸镀在该阳极上依次形成了厚150～200nm的有机薄膜及Al金属（阴极）。

该有机薄膜以CZBDF为单一的主体材料，在距阳极30nm的范围内，通过与无机氧化剂V2O5（五氧化二钒）一同蒸镀而进行P型掺杂。而在距阴极20nm的范围内，则通过与还原剂（金属铯）一同蒸镀施行n型掺杂。这样，便可使从电极到CZBDF的电荷变得易于注入和输送。

在未掺杂氧化剂及还原剂的中间层（厚50～100nm）分别掺杂蓝、绿色荧光色素或红色磷光色素，实现了3原色发光。绿色荧光元件在亮度为6万cd／m2时，显示出了4.2％的高外部量子效率。

此次试制的有机EL元件之所以能够实现3原色高效发光，认为是得益于CZBDF具有的以下性质。（1）具有高均衡性且高迁移率的两极性；（2）CZBDF是宽带隙半导体材料，HOMO（最高占据轨道）与LUMO（最低未占轨道）之间的能量差非常大（3eV左右）；（3）可将电荷高效封入发光色素之中。

有机EL元件目前以层叠5～6种不同材料的有机薄膜的异质结结构类型为主流。而东京大学等的研究小组此次利用简单的同质结型有机EL元件实现了3原色发光及高效发光，因此可期待由此开发出低成本且高效率的有机EL显示器及照明。另外，今后还打算向与有机EL同样具有多层结构的有机薄膜太阳能电池等领域推广。

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