哪里能测有机半导体载流子迁移率，用什么方法

测有机半导体载流子迁移率的方法主要有如下几种:

稳态直流电流-电压特性法，飞行时间法，瞬态电致发光法，瞬态电致发光法的修正方法即双脉冲方波法和线性增压载流子瞬态法，暗注入空间电荷限制电流，场效应晶体管方法，时间分辨微波传导技术，电压调制毫米波谱，光诱导瞬态斯塔克谱方法。

可以。

研究人员利用溶液过饱和度、气相扩散温度梯度、表面纳米沟槽等诱导效应，对有机半导体晶相生长的热力学和动力学过程进行调控，获得了堆积结构紧密的单晶或晶态膜，表现出非常高的载流子迁移率。通过选择不同的溶液浓度控制其过饱和度，首次可控地制备了硫杂并苯衍生物的不同晶相的单晶。β晶体（HOMO-1）能级之间的电子耦合作用明显高于α晶体，并对电荷传输性能起主导作用，导致β单晶载流子迁移率高达18.9 cm2 V-1 s-1，证实了不同的堆积结构能造成非简并（HOMO-1）能级电子耦合作用的显著差异，从而对电荷传输产生重要的影响，为有机半导体堆积结构的调控提供了一种新的理念和思路（Adv. Mater. 2015, 27, 825）。

进一步采用物理气相传输的方法，通过控制温度梯度，第一次选择性地得到了酞菁氧钛的α和β两个晶相的单晶，构筑了单晶场效应晶体管。α晶相具有典型的二维电荷传输通道，最高载流子迁移率为26.8 cm2 V-1 s-1，是酞氰类有机半导体的最高值。β晶相具有三维电荷传输通道，层与层之间具有较强的电子耦合作用，其方向与电荷传输方向垂直，干扰了电荷传输行为，只获得了最高0.1 cm2 V-1 s-1的迁移率。这一发现突破了“三维电荷传输半导体优于低维半导体”的传统看法，说明了分子层间的电子耦合作用对于电荷输运具有重要的影响。

最近研究人员发现聚酰亚胺PI的热前驱体聚酰胺酸PAA薄膜表面强极性和纳米沟槽结构能选择性诱导并五苯分子站立生长，聚集形成有利于电荷传输的正交相，并且能进一步形成尺寸大、晶界少的高晶态薄膜，迁移率高达30.6 cm2 V-1 s-1，是迄今为止并五苯薄膜器件的最高值，也是有机半导体最高迁移率的少数例子之一。

近期，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心研究人员在聚合物半导体的自旋流探测及其薄膜结构-自旋传输性能关系研究中取得新进展，相关研究成果在美国化学会(ACS)旗下期刊《ACS应用材料和界面》(ACS App lied Materials &Interfaces)上在线发表。

有机半导体材料具有微弱自旋-轨道耦合和超精细相互作用，可作为有前途的自旋极化传输介质，因此寻找新型有机自旋电子材料、 探索 其自旋极化传输过程和机制具有重要意义。此前这方面研究大多通过制备有机自旋阀器件来测量携带着自旋极化的电子传输，但存在铁磁/半导体界面的电导失配等问题，严重制约了对有机半导体自旋传输特性定量深入研究。近年来，自旋泵浦激发和探测纯自旋流（不伴随净电荷电流）由于能克服界面电导失配问题，逐渐成为 探索 半导体材料本征自旋传输性质的有力手段。

强磁场中心张发培课题组与研究员童伟合作，采用铁磁共振(FMR)自旋泵浦技术 结合 逆自旋Hall效应（ISHE）测量，研究了新型聚合物半导体PBDTTT-C-T的自旋极化传输特性。他们通过设计一种适合低噪声电压测量的样品架，在NiFe/聚合物/Pt三明治结构中探测到清晰的ISHE信号，通过测量ISHE电压随PBDTTT层厚度的变化，观察到PBDTTT层中纯自旋流传输和长的自旋驰豫时间。

令人吃惊的是，研究人员首次利用半导体/绝缘体聚合物共混薄膜作为自旋极化传输介质，在低含量PBDTTT与绝缘的聚苯乙烯(PS)形成的共混薄膜中，仍能测量到很强的ISHE电压信号，并发现共混薄膜的自旋扩散长度和载流子迁移率相对于“纯”PBDTTT薄膜有显著的提高。他们通过综合性薄膜微结构测量发现，PBDTTT骨架链bundle在绝缘的PS基体中形成相互连通的纳米细丝网络，构成 贯穿 薄膜的快速电荷传导通路，可以解释共混薄膜更高的电荷和自旋传输能力。此外，还发现PBDTTT的自旋扩散长度具有弱的温度依存性，与基于自旋-轨道耦合的自旋弛豫机制一致。

这些结果清楚地表明，有机半导体的薄膜结构特性，如分子取向和堆积方式以及薄膜形貌等，对其自旋传输性能有关键性的影响。该工作对理解有机半导体自旋极化传输微观过程和机制有重要意义，并为寻找低成本、高性能有机自旋电子材料提供新途径。

该项研究获得国家自然科学基金项目以及国家重点研发项目的支持。

文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b16602

图(a) Py/PBDTTT-C-T/Pt三明治结构器件上ISHE效应的产生，(b) 该器件所测的总电压谱（随磁场变化）及其退卷积。其中VLorentz对应于ISHE电压，(c) ISHE电压分别随PBDTTT-C-T介质层和PBDTTT/PS共混膜介质层厚度的变化。由此推算出聚合物薄膜不同的自旋扩散长度ls。

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