有机半导体中空间电荷限制电流的建模：提取陷阱密度与迁移率
材料科学
2015-05-30 v1
摘要
我们开发并应用了一个考虑漂移和扩散电流的迁移率边模型，以表征有机半导体中的空间电荷限制电流。漂移-扩散方程的数值解允许利用非对称接触来描述器件内的内建电势。该模型已应用于从 Krellner 等人 [Phys. Rev. B, 75(24), 245115] 的红荧烯单晶实验电流-电压测量中提取陷阱分布信息，在数个数量级的电流范围内显示出极好的一致性。尽管两个接触由同种金属制成，但它们之间存在 580 meV 的能级偏移，这归因于沉积技术的差异（层压与蒸发），这对于正确解释低电压下电流-电压特性的形状至关重要。估算出空穴的带隙迁移率为 0.13 cm2/Vs，这与沿正交晶胞长轴的输运相一致。深于 0.1 eV 的陷阱总密度为 2.2×10^16 cm-3。对所得参数的灵敏度分析和误差估计表明，对于深于 0.3 eV 或高于价带边 0.1 eV 以内的能量，无法准确分辨陷阱分布的形状。然而，深于 0.3 eV 的陷阱总数是可以估计的。接触非对称性和电流的扩散分量在低偏压下对器件的描述中起着重要作用，并且是获得关于深陷阱分布可靠信息所必需的。
引用
@article{arxiv.1108.2756,
title = {Modeling Space-Charge Limited Currents in Organic Semiconductors: Extracting Trap Density and Mobility},
author = {Javier Dacuña and Alberto Salleo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1108.2756},
year = {2015}
}