Transport električnega naboja v organskih polprevodnikih, simulacija po metodi Monte Carlo
Electric-charge transport in organic semiconductors: a Monte Carlo simulation

angleški

2003

letnik 37, številka 5

organske spojine    kristali    metoda Monte Carlo    polprevodniki    prevajanje    mehanizmi

Inštitut za kovinske materiale in tehnologije
(Obvezni izvod spletne publikacije)

Transport nosilcev elektriřnega naboja v organskih polprevodnikih se bistveno razlikuje od transporta v urejenih anorganskih kristalih. Razlog za to je lokalizacija energijskih stanj, ki omogočajo prehode nosilcev naboja med molekulami. Posledično je določanje osnovnih parametrov organskih materialov, kot je npr. gibljivost naboja, bistveno težje, tako eksperimentalno kot teoretsko. Analitične metode, ki jih uporabljamo za opis gibljivosti nosilcev naboja v anorganskih materialih so v organskih neustrezne, saj upoštevajo razširjeno elektronsko energijsko strukturo. V pričujočem prispevku predstavljamo simulacije transporta nosilcev naboja v tankih plasteh organskih polprevodnikov. Simulacija temelji na metodi Monte Carlo in opisuje transport nosilcev naboja v okviru teorije poskakovanja med stanji, katerih energijska porazdelitev je Gaussova z elementi nereda. Stopnjonereda merimo s širino Gaussove porazdelitve v eV. Rezultati simulacije transporta v 3,4,9,1O-perilendianhidridu tetrakarboksilnekisline (PTCDA) kažejo na odvisnost oblike toka fotovzbujenih nosilcev naboja od debeline plasti, temperature in velikosti nereda. Simulirani fotovzbujeni tokovi v tanjših plasteh imajo enako amplitudo kot v debelejših, njihova oblika pa je bolj disperzivna. Gibljivost nosilcev naboja strmo pada z večanjem stopnje nereda pri dani temperaturi. Simulacija toka fotovzbujenih nosilcev naboja pozitivnega predznaka se ujema s poskusom časa preleta v strukturi steklo/ITO/PTCDA (600 nm)/In pri sobni temperaturi in zunanji napetosti 8 V.

16.09.2009