空间无序有机半导体中空间电荷限制电流的厚度依赖性

有机半导体中的电荷输运性质由两类微观无序决定，即与局域态分布相关的能量无序以及与材料形貌特征相关的空间无序。从半经典图像看，电荷输运性质关键取决于载流子迁移率与材料中的静电场分布。尽管无序对载流子迁移率的影响已被广泛研究，但静电场分布如何被无序扭曲及其对电荷输运的影响仍属未解之谜。本文基于分数维静电框架，提出一种针对空间无序有机半导体的修正空间电荷限制电流（SCLC）模型。我们表明 SCLC 的厚度依赖性与有机半导体中的空间无序相关。对于无陷阱输运，SCLC 呈现修正的厚度标度 $J\propto L^{-3\alpha}$，其中分数维参数 $\alpha$ 表征有机半导体中的空间无序。陷阱限制与场依赖迁移率也显示为服从依赖于 $\alpha$ 的厚度标度。该修正 SCLC 模型与若干空间无序有机半导体的实验吻合良好。将此模型应用于实验数据，可比现有模型更准确地推导出标准电荷输运参数。