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OLED相对于LCD最大的优势是它几近完美的色彩度，超薄，柔性，而了解它的色彩，我们就必须理解它的发光原理。前面我们已经讲过OLED的发光过程是：在电场作用下，空穴从阳极经过空穴注入层注入到空穴传输层HOMO上，继而注入到发光层HOMO上；同时，电子从金属阴极经过电子注入层注入到电子传输层LUMO上，继而进入到发光层LUMO上；在这里，电子和空穴相遇，在库仑力作用下形成激子。激子具有能量，通常不稳定，它通过光能、热能的形式释放能量。上文讲了能级与能带，主要是为了建立大家对分子轨道的认识，目的也是为了说本篇的LUMO/HOMO轨道理论。01分子轨道多个原子形成分子时， 参与成键的电子并不是各自定域于自己的原子上，而是在原子周围的整个分子轨道上运动。

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独立有机半导体分子的化学结构，由交替的单双键组成。

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皇冠体育比分网分子骨架的σ键和π电子共轭，形成分子平面上方和下方未配对的π电子云。π电子态在分子内是非定域的，并且在有机半导体中形成移动电荷的传导路径。与原子类似，分子有自己的离散能级，称为分子轨道。原子轨道组成分子轨道时，轨道数不变。分子轨道的能量可以高于，低于和等于原子轨道，分别称为反键轨道、成键轨道和非键轨道。

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原子轨道组成分子轨道时，必须满足原子轨道的能量相近、轨道最大重叠和对称性匹配。

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分子轨道中的电子排布和原子轨道中电子排布的规则相似，即遵循Pauli原理， 能量最低原理及Hund规则。

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02前线分子轨道理论福井谦一发现，通过HOMO/LUMO可以近似地判断出反应性。这一理论主要是基于双分子反应的分子轨道理论观察得出的三个条件：l不同分子的占用轨道相互排斥。l不同分子的相异电荷互相吸引。l一个分子的占用轨道和另一个分子的未占轨道之间的作用导致相互吸引，尤其是HOMO和LUMO之间。前线轨道理论将两种反应物的反应性简化为HOMO和LUMO的判断。HOMO 和 LUMO 是有机半导体最重要的两个能级。

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1）最低未占据分子轨道 LUMO

（Lowest Unoccupied Molecular Orbital）

皇冠app未占有电子的能级最低的轨道称为最低未占轨道，这里面没有填充电子，在所有的空轨道中是能量最低的，也可以说是导带底。 LUMO能级在数值上与分子的电子亲和势相当。LUMO能级越低，该物质越易得到电子。

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2）最高占据分子轨道 HOMO

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（Highest Occupied Molecular Orbital）

已占有电子的能级最高的轨道称为最高已占轨道，顾名思义，这轨道里面是有电子的，也可以说是价带顶。HOMO能级的负值代表该物质的第一电离能。电离能越低， HOMO能级越高，该物质越易失去电子

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HOMO、LUMO统称为前线轨道，处在前线轨道上的电子称为前线电子。HOMO与LUMO之间为禁带。

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单个分子的电离能量 （IE） 被定义为从分子的 HOMO 中去除固定电子到未固定状态所需的能量，并且根据库普曼定理，它可以近似于真空能级和 HOMO 之间的能级差异。单个分子的电子亲和力 （EA） 被定义为从未固定状态添加到占用分子 LUMO 的固定状态的一个电子释放的能量，它可以近似于真空能级和 LUMO 之间的能级差异。LUMO和HOMO之间的能级差异称为能级差距（EG），与分子的光学行为密切相关，如外层形成、辐射和非辐射衰变。由于通过设计分子结构调整EG的便利性，有机半导体可以很容易地覆盖整个可见光谱，这使得它们对显示应用非常有用。03

无机/有机界面能级匹配的重要性

勇士总经理小邓利维谈到这一点时表示：“对于前9场比赛有7个客场，我们有一种救赎的感觉，在经历了上赛季客场的挣扎之后，我们想回到场上并证明自己。”

分子构成有机半导体的基本构件，用于制造有机发光二极管(OLED)、有机场效应晶体管(OFET)等器件。OLED由几个有机层组成，夹在阴极和阴极之间。这些器件的性能依赖于跨几个有机异质界面的电荷载流子传输。其中一种类型的异质界面是电极-有机界面，其中电荷载流子被注入OLED或OFET。另一种类型的异质界面是有机-有机界面，例如OLED中电荷传输层和发射层之间的界面，其中电荷载流子被注入到发射层，在发射层中形成激子并产生光子。移动电荷的输运发生在有机分子的前线分子轨道上。例如空穴的最高占据分子轨道(HOMO)和电子的最低空位分子轨道(LUMO)。因此，有机半导体在界面的能级排列直接决定了有机界面的电荷传输。 电极-有机界面的能级排列已经得到了广泛的研究。关于电极的费米能级或能量偏移量的HOMO结合能可以用紫外光电子能谱(UPS)测量。其它技术，如开尔文探针和电容-电压测量，也被用来研究有机界面的能级排列。几种理论，如整数电荷转移(ICT)模型，感生态密度(DOS)模型，电化学平衡模型，并发展了描述电极-有机界面能级排列的高能无序模型。这些模型是基于电极-有机界面的拓扑转变是通过相当弱的范德华力实现的假设。电极-有机和有机-有机界面的电荷传输直接影响到有机器件的性能，例如有机发光二极管(OLED)的效率。由于有机分子的能级错位，在这些界面上可以形成能量势垒。这种能量屏障对于设备应用通常是不希望的。例如，电极-有机界面处的大势垒阻碍了电荷注入，提高了OLED的开启电压。然而，如果使用得当，这种能量垒可能会进一步提高器件的性能。例如，在发射层旁边插入载流子阻挡层是限制激子从而提高整体OLED器件效率的常用策略。因此，有机界面的电荷传输过程是构建高性能有机电子器件的另一个关键方面。 固态有机薄膜中的分子状态可以是晶态的，也可以是非晶态的，具体取决于沉积技术和沉积条件。

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真空中的蒸汽相沉积有时会导致非晶态结构。晶态有机半导体的电荷迁移率通常远远高于非晶态半导体，这是因为它与有序分子堆积形成了相对较大的电子耦合。然而，有机晶态的传输机制仍不态清楚，可能的电荷传输机制包括极化子电荷跃迁（polaron charge hopping）、能带传输（band transport）和中间制度（intermediate regimes）。由于分子之间的微弱范德华相互作用力，显著的热分子运动会导致动态晶格无序，使电子局部化，并阻止它在室温下实现带式传输特性。对于无长程有序的非晶态有机半导体，由于小的电子耦合，电子在每个分子中严重局部化，并且非晶态有机半导体膜中的电荷传输可以通过局域态之间的载波跳跃来描述。这些局域态的能量分布随分子的变化而变化，这通常被称为能量无序，主要是由有机固体内部的分子堆积无序引起的

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iba棋牌下注有机半导体的能量无序通常使用高斯（或洛伦兹）函数DOS来建模，如图所示，LUMO 和 HOMO DOS 可以假定为高斯形状。这里还引入了能隙内的费米能级（EF）来描述向有机固体薄膜中添加一个电子所需的能量。EF是有机半导体的一个难以捉摸的参数，它取决于沉积有机薄膜的衬底。一旦沉积了有机半导体，就可以通过实验确定费米能级。有机半导体薄膜的真空能级（EVAC）通常被称为局部真空能级，它被定义为薄膜表面外静电电子的能量。因此，有机薄膜的真空能级受其表面条件的影响。能级差异是EVac和EF是固体的功函数（Φ），这是影响有机界面能级匹配的一个重要参数。

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重点结论：能级的扩展或能量无序，是无序薄膜有机半导体的一大特点。有机半导体中的分子取向和能级，是影响非晶有机半导体薄膜能级和电荷传输的一个重要方面。电极-有机界面之间的能级匹配，对电荷注入过程有重大影响部分资料来源：中国知网；wiley on line library；博士论文《基于表面等离子体激元_微腔效应的OLED光提取技术研究》；百度文库；知乎 本站仅提供存储服务，所有内容均由用户发布，如发现有害或侵权内容，请点击举报。