主要內容
簡(jiǎn)化的物理模型不足以描述有機半導體熱激發(fā)引起的瞬態(tài)電流。文中利用模擬軟件Setfos進(jìn)行漂移擴散模擬仿真,揭示了該物理模型的不足。熱激發(fā)電流(TSC)是一種應用廣泛的技術(shù),用于評估陷阱態(tài),通過(guò)分析抽取陷阱密度、能量和俘獲率。大部分情況下,后者來(lái)自于無(wú)機半導體有關(guān)的物理模型,該模型規定空間電荷缺失或者自由電荷載流子為恒定壽命。因此,特別對于有機半導體,這些方程的有效性存在爭議。在這里,我們通過(guò)使用有機半導體的代表性輸入參數將經(jīng)典方程擬合到從漂移擴散模擬獲得的TSC數據來(lái)研究有效性范圍。我們發(fā)現,慢的再俘獲率和初始上升法提供了很好的陷阱參數預測。另一方面,使用峰值電流的溫度方程和快速再捕獲方程的有效性范圍有限。漂移擴散模型的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是可以獲取局部變量,如電荷載流子密度、電場(chǎng)和復合。我們發(fā)現,由于來(lái)自于電極的電荷載流子的擴散,使得電極附近的一小部分陷阱即使在高溫下也無(wú)法排空。此外還發(fā)現一個(gè)重要的靜電因子與外部電路測量的被抽取電荷載流子和輸入陷阱密度有關(guān)。對于這里使用的是均勻分布的陷阱態(tài),這個(gè)因子恰好是2。最后,通過(guò)在漂移擴散模型中實(shí)現溫度和場(chǎng)相關(guān)的遷移率來(lái)分析模型的擴展性。
產(chǎn)品推薦-Setfos模擬仿真軟件
Setfos用于各種類(lèi)型太陽(yáng)能電池(包括鈣鈦礦、有機、疊層、硅基電池等)、鈣鈦礦LED、OLED器件及相關(guān)光電材料性能的仿真系統,對器件設計、構建、光學(xué)性能、電學(xué)性能以及光電材料的性能進(jìn)行模擬計算和優(yōu)化。(點(diǎn)擊訪(fǎng)問(wèn))
文獻信息
Scrutinizing thermally stimulated current transients originating from trapped charges in organic semiconductors: A drift-diffusion study
Camilla Vael, Sandra Jenatsch, Simon Züfle, Frank Nüesch, and Beat Ruhstaller
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