論文使用權限 Thesis access permission:自定論文開放時間 user define
開放時間 Available:
校內 Campus: 已公開 available
校外 Off-campus: 已公開 available
論文名稱 Title |
利用聚合物穩定盤狀液晶半導體及其載子傳輸特性之研究 The study of polymer-stabilized discotic liquid crystal semiconductor and its carrier transport properties |
||
系所名稱 Department |
|||
畢業學年期 Year, semester |
語文別 Language |
||
學位類別 Degree |
頁數 Number of pages |
67 |
|
研究生 Author |
|||
指導教授 Advisor |
|||
召集委員 Convenor |
|||
口試委員 Advisory Committee |
|||
口試日期 Date of Exam |
2013-07-15 |
繳交日期 Date of Submission |
2013-07-29 |
關鍵字 Keywords |
盤狀液晶、聚合物、載子遷移率、飛行時間法、有機半導體 discotic liquid crystal, polymer, mobility, time-of-flight, Organic semiconductors |
||
統計 Statistics |
本論文已被瀏覽 5644 次,被下載 270 次 The thesis/dissertation has been browsed 5644 times, has been downloaded 270 times. |
中文摘要 |
有機半導體材料相較於無機半導體具有製程步驟較簡易和價格較低等優勢,且元件效率也已到達可量產階段,近年來發展快速。若材料傳輸特性極佳,又 同時具有雙極性載子傳輸能力,即可減少元件製程及提高元件效率。以載子傳輸的角度而言,由於盤狀液晶半導體材料具有較高的載子遷移率,目前有潛力應用於許多新型的光電元件。例如有機發光二極體、太陽能電池、有機半導體等等。 聚合物穩定液晶結構薄膜(Polymer-stabilized Liqual Crystal,簡稱PSLC)是近年來廣為探討的液晶元件之一[1]。許多研究將聚合物添加於具有藍相的膽固醇液晶中,並於藍相溫度照UV光進行聚合作用,來穩定藍相晶格結構使其藍相溫度範圍變長。 本研究目的為探討盤狀液晶於不同溫度電場下的載子傳輸能力變化及其可能的物理機制,並進一步探討摻雜聚合物後對分子的排列情形和載子遷移率之影響。本論文使用的盤狀液晶材料為2,3,6,7,11,12-hexaoctyloxydibenzo[a,c]phenazine (HDBP-3)。本研究發現此盤狀液晶(HDBP-3)在液晶態區間中,溫度改變時盤狀液晶的柱狀結構會隨著變化,我們希望利用聚合物枝條來穩定盤狀液晶之柱狀結構,進而可達成改善載子傳輸特性之目的。且其載子遷移率亦會因溫度降低而降低,可藉由能量雜亂度和位置雜亂度來探討,此外盤狀液晶分子柱軸方向將隨溫度降低而越趨傾斜。本研究接著加入不同濃度的聚合物,來穩定盤狀液晶柱狀結構,發現濃度5wt%以上可以改善柱軸傾斜現象,使HDBP-3的載子遷移率更趨向不受溫度影響(temperature-independence) 。 |
Abstract |
Organic semiconductors have been grown rapidly in recent years due to lots of advantages compared to inorganic semiconductors such as simple manufacturing process, low cost and flexibility. Materials with excellent bipolar carrier transport characteristics are essential for both device performance and simplification of device fabrication. Discotic liquid crystals (DLCs) are good candidates for bipolar carrier transpoters because of the high carrier mobilities induced by their columnar structures. The potential of the DLCs in the applications of optoelectrical devices such as organic light-emitting diodes (OLED), photovoltaic devices (OPV) and organic field-effect transistors (OFET) has been demonstrated recently. In this thesis, the temperature dependence of charge transport and arrangement of molecules of a discotic liquid crystal, named as HDBP-3, was investigated. Both the carrier mobilites and the conoscopic images supports the tilting of the columnar structure in the DLC under low temperature. Polymer liquid crystal was then used to stabilize the columnar structure of the DLC. The effect of the concentration of the polymer liquid crystal on carrier mobility and molecular arrangement are discussed. |
目次 Table of Contents |
中文論文審定書 i 英文論文審定書 ii 致謝 iii 摘要 iv Abstract v 目錄 vi 圖次 viii 表次 x 第一章 緒論 1 1.1盤狀液晶的分類介紹 1 1.1.1 向列型盤狀液晶 1 1.1.2 管柱型盤狀液晶 1 1.2 盤狀液晶的應用 2 1.3高分子液晶的介紹 6 1.4 研究動機 8 第二章 實驗方法 11 2.1 材料介紹 11 2.1.1 HDBP-3材料介紹 11 2.1.2 RM257材料介紹 15 2.2 飛行時間(time-of-flight)量測法 16 2.2.1 原理機制 16 2.2.2 訊號分析 17 2.2.3 元件製備 21 2.2.4實驗架構 25 2.3 Poole-Frankle Effect 26 2.3.1非晶態分子系統 26 2.3.1.1一維分子系統 29 第三章 研究結果與討論 31 3.1 HDBP-3載子遷移率對電場和溫度的效應 31 3.2 摻雜不同濃度的聚合物對盤狀液晶柱狀結構的影響 36 3.3 HDBP-3摻雜RM257對載子遷移率影響 41 第四章 結論 53 第五章 參考文獻 54 |
參考文獻 References |
[1]F. Reinizerr, Monatshefte fur Chemie, 1888, 9, 421. [2]Lehmann O, Physik Z, Chem, 1889,4, 462. [3]S. Chandrasekhar, B. K. Sadashiva, K. A. Suresh, Pramana, 1977, 9, 471. [4]S. Chandrasekhar, G. S. Ranganath, Rep. Prog. Phys, 1990, 53, 57. [5]S. H. Hwang, Y. J. Lim, M. H. Lee, S. H. Lee, G. D. Lee, H. Kang, K. J. Kim, H. C. Choi, Curr. Appl. Phys, 2007,7, 690–696. [6]Hager, Hanker, J. Am. Pharm. Assoc, 1955, 44, 138-141. [7]S. Xiao, M. Myers, Q. Miao, S. Sanaur, K. Pang, M. L. Steigerwald,C. Nuckolls, Angew,Chem, 2005, 117, 7556 –7560. [8]R. E. Martin, F. Diederich, Angew. Chem. Int. Ed, 1999, 38, 1350-1377. [9]D. W. Bruce, D. O’Hare, Inorganic Materials, John Wiley&Sons,New York, 1992, 407-490. [10]S. A. Hudson, P. M. Maitlis, Chem. Rev, 1993, 93, 861. [11]W. Pisula, A. Menon, M. Stepputat, I. Lieberwirth, U. Kolb, A. Tracz, H. Sirringhaus, T. Pakula,K. Mullen, Adv. Mater, 2005, 17, NO. 6. [12]T. Mori, H. Takeuchi, H. Fujikawa, J. Appl. Phys, 2005, 97, 066102. [13]L. Schmidt-Mende, A. Fechtenkötter, K. Müllen, E. Moons, R. H. Friend, J. D. MacKenzie, Science, 2001, 293, 1119. [14]Q. Zheng, G. Fang, W. Bai, N. Sun, P. Qin, X. Fan, F. Cheng, L. Yuan, X. Zhao, Solar Energy Mater. & Solar Cells, 2001, 95, 2200–2205. [15]王新久,周其鳳,液晶高分子,科學出版社,北京,1999. [16]簡飛雄,”盤狀液晶半導體載子傳輸特性之研究”,國立中山大學碩士論文,2012. [17]E. J. Foster, R. B. Jones, C. Lavigueur and V. E. Williams, J. Am.Chem. Soc, 2006, 128, 8569. [18]C. W. Ong, J. Y. Hwang, M. C. Tzeng, S. C. Liao, H. F. Hsu, and T. H. Chang, J. Mater. Chem., 2007, 17, 1785–1790 [19]C. Y. Chiang, “The Self-Assembly of Discotic Liquid Crystal” , Optics, National Sun Yat-Sen Univ. (ROC), 2007 [20]P. Archer, I. Dierking, J. Opt. A: Pure Appl. Opt,2009, 11,024022 [21]W. D. Gill, J. Appl .Phys, 1972, 43 , 5033. [22]T. Balgar, R. Bautista, N. Hartmann, E. Hasselbrink – Surface Science,532-535, 2003, 963–969 [23]J.G. Simmons ,Physical Review , 1967. 155: p. 657-660. [24]H. Ba ̈ssler, Phys. Stat. Sol. B ,1993,175, 15. [25] I.Bleyl,C. Erdelen, H.-W. Schmidt, D. Haarer, Philo. Mag,1999, B 79,463. [26]H. Iino, J. Hanna, R. J. Bushby, B. Movaghar, B. J. Whitaker, J. Appl. Phys,2006, 100,043716. [27]W .Takashima, SS. Pandey, T. Endo, M. Rikukawa,K. Kaneto, Current Applied Physics 1 ,2001, 90-97. |
電子全文 Fulltext |
本電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。 論文使用權限 Thesis access permission:自定論文開放時間 user define 開放時間 Available: 校內 Campus: 已公開 available 校外 Off-campus: 已公開 available |
紙本論文 Printed copies |
紙本論文的公開資訊在102學年度以後相對較為完整。如果需要查詢101學年度以前的紙本論文公開資訊,請聯繫圖資處紙本論文服務櫃台。如有不便之處敬請見諒。 開放時間 available 已公開 available |
QR Code |