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利用电子自旋共振光谱分析电掺杂有机半导体中的电荷转移与分离
摘要： 我们通过电子自旋共振（ESR）分析研究了电掺杂有机半导体（OSs）的电荷生成机制。利用ESR光谱成功评估了p型掺杂有机半导体的自由基密度，以此估算不同掺杂体系的电荷转移效率（CTE）。结果表明：当掺杂分子均匀分散且主体分子的最高占据分子轨道（HOMO）能级与p型掺杂剂的最低未占分子轨道（LUMO）能级间能差（?E）较大时，电荷转移效率可接近100%。而由自由基形成自由载流子的电荷分离效率相对较低（本研究中低于12%），这是控制电荷生成效率（CGE）的主导因素。有机掺杂剂三[1,2-双(三氟甲基)乙烷-1,2-二硫烯]合钼因具有均匀分散特性和较低LUMO能级（即较大?E）而实现高效电荷转移，最终展现出9.7%的优异电荷生成效率。
关键词： 电荷产生效率，p型掺杂剂，电荷转移，电子自旋共振光谱，有机半导体，电荷分离
更新于2025-09-22 18:09:22
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[IEEE 2018光电与微电子材料与器件会议(COMMAD) - 澳大利亚珀斯 (2018.12.9-2018.12.13)] 2018年光电与微电子材料与器件会议(COMMAD) - 同位素纯硅-28回音壁模式谐振器：窄线宽自旋系综的载体
摘要： 从同位素纯晶体棒材中加工出了单晶同位素纯28Si圆柱形回音壁模式谐振器。加工前，该晶体棒被置于腔体中，在10至15GHz频率范围内展现出品质因数超过百万的最佳布拉格限制模式。电子自旋共振光谱显示存在线宽极窄的自旋跃迁，其g因子为1.995±0.008。分析确定线宽上限为7kHz，自旋浓度低于1011个/cm3（万亿分之十）。加工成回音壁模式谐振器后，通过测量基模系列的频率，测得材料在4K和20mK附近的相对介电常数为11.488±0.024，其精度仅受限于谐振器的尺寸精度。然而品质因数降至40,000以下。拉曼光谱显示加工导致晶体径向表面产生应变展宽。经酸洗蚀刻和退火处理后，表面损伤得以修复，随后高Q值也得以恢复。下一步将有意植入离子，尝试实现具有时钟跃迁的窄线宽自旋系综，使其与晶体内部的高Q值回音壁模式耦合。
关键词： 窄线宽自旋系综、同位素纯硅-28、品质因数、电子自旋共振光谱、回音壁模式谐振器
更新于2025-09-11 14:15:04