分子材料與薄膜器件（簡體書）

《分子材料與薄膜器件》內容涉及材料、化學、電子學及物理等學科，是目前我國分子材料領域較為全面和系統的一部專業技術著作。根據作者多年來從事該領域研究工作的經驗，結合當前最新的文獻報道，以材料科學和化學學科為出發點，深入淺出地敘述有機半導體材料的設計思想、合成方法、電子過程、器件的原理及其應用。其中，有機集成電路是實現器件全有機化的基礎，在書中作了較為詳細的介紹。
全書內容與國內有機分子電子學的發展密切相關，不僅可以作為高等院校的本科生及研究生的教材，更是有機光電子學領域研究工作者的重要參考書，也是引導年輕人步入有機半導體材料研究領域的敲門之磚。

第1章 分子材料電子過程導論1
1.1 導言1
1.2 分子材料的結構特點和性質2
1.2.1 分子材料的組成2
1.2.2 分子材料的構型2
1.2.3 分子材料的聚集態2
1.3 分子材料的電子過程3
1.3.1 有機分子的光物理過程3
1.3.2 激發態的電子能量轉移7
1.4 薄膜器件中相關的基本光、電子性質9
1.4.1 共軛聚合物中的幾種激發態形式10
1.4.2 共軛聚合物中的鏈間相互作用13
1.4.3 共軛聚合物與電子受體之間的光誘導電荷轉移16
1.5 載流子的產生和遷移17
1.5.1 載流子17
1.5.2 載流子的遷移率18
1.5.3 影響遷移率的因素18
參考文獻19

第2章 有機場效應半導體材料23
2.1 簡介23
2.1.1 有機場效應半導體材料的發展概況23
2.1.2 表征有機場效應半導體材料性能的主要參數23
2.1.3 有機場效應半導體材料的特點23
2.1.4 有機場效應半導體材料的分類24
2.2 有機小分子半導體材料25
2.2.1 p型小分子半導體材料25
2.2.2 n型小分子半導體材料45
2.3 聚合物半導體材料53
2.3.1 p型聚合物半導體材料53
2.3.2 n型聚合物半導體材料56
2.4 有機半導體材料常用合成方法58
2.4.1 羥醛縮合反應58
2.4.2 DielsAlder反應58
2.4.3 傅克酰基化反應59
2.4.4 親核取代反應59
2.4.5 氮雜環的成環反應60
2.4.6 Ullmann反應60
2.4.7 Suzuki反應60
2.4.8 Stille反應61
2.4.9 Grinard反應61
2.4.1 0Sonogashira反應62
2.4.1 1Heck反應62
2.4.1 2Wittig反應62
2.5 有機場效應材料的提純與分離63
2.5.1 重結晶63
2.5.2 柱色譜63
2.5.3 物理氣相沉積63
2.5.4 索氏提取法64
2.6 回顧和展望64
參考文獻65

第3章 有機場效應晶體管84
3.1 簡介84
3.1.1 有機半導體和無機半導體的不同84
3.1.2 有機場效應晶體管簡介85
3.2 有機半導體中的載流子傳輸88
3.2.1 有機半導體的分子排列88
3.2.2 有機半導體中的載流子傳輸機制88
3.2.3 影響遷移率的材料結構因素90
3.3 有機場效應晶體管的電極91
3.4 有機場效應晶體管的絕緣層93
3.4.1 氧化物絕緣層93
3.4.2 聚合物絕緣層93
3.4.3 自組裝單/多層膜絕緣層95
3.5 有機薄膜場效應晶體管96
3.5.1 聚合物薄膜晶體管96
3.5.2 小分子薄膜晶體管98
3.5.3 薄膜晶體管的溶液加工技術101
3.6 有機單晶場效應晶體管103
3.6.1 有機單晶場效應晶體管的研究意義103
3.6.2 有機半導體單晶的生長104
3.6.3 有機單晶場效應晶體管的構筑111
3.6.4 有機單晶場效應晶體管的性能115
3.6.5 有機單晶場效應晶體管中材料的結構性能關係116
3.7 總結與展望116
參考文獻117

第4章 有機電路124
4.1 基於有機場效應晶體管有機電路的構建方法124
4.1.1 真空蒸鍍沉積有機半導體層124
4.1.2 溶液法制備有機半導體層125
4.1.3 噴墨式打印法126
4.1.4 熱轉移法和直接轉移法127
4.2 有機電路129
4.2.1 有機邏輯電路129
4.2.2 有機顯示器的驅動電路132
4.2.3 電子紙134
4.2.4 RFID標簽138
4.3 基於有機單晶場效應晶體管的有機電路141
4.4 展望147
參考文獻148

第5章 有機太陽能電池153
5.1 導言153
5.2 有機太陽能電池器件154
5.2.1 器件結構154
5.2.2 器件結構的界面修飾156
5.3 有機光伏電池光電轉換的基本過程及原理157
5.3.1 光電轉換的基本過程157
5.3.2 電池器件表征的基本參數161
5.4 具有π共軛系統的有機材料的分子工程163
5.4.1 分子結構與帶隙163
5.4.2 調控材料帶隙的策略165
5.5 用于太陽能電池的聚合物材料169
5.5.1 聚噻吩類材料169
5.5.2 由給受體單元構成的共聚物171
5.6 有機小分子光伏材料178
5.6.1 有機小分子光伏材料的特點178
5.6.2 有機小分子光伏材料分類及性質178
5.7 問題與展望187
參考文獻190

第6章 有機電致發光材料與器件192
6.1 引言192
6.2 有機發光器件與材料基礎193
6.2.1 有機電致發光器件193
6.2.2 有機發光材料分類198
6.3 有機發光材料的合成及性質200
6.3.1 有機金屬（鈀）催化的偶聯反應200
6.3.2 常用偶聯反應201
6.4 有機小分子發光材料205
6.4.1 有機小分子材料結構特點和分子設計205
6.4.2 螺環化合物206
6.4.3 含聯二萘結構單元的發光材料214
6.4.4 多芳胺類材料222
6.4.5 四苯基甲烷類化合物226
6.4.6 樹枝狀化合物229
6.5 白光照明231
6.5.1 能量轉移型主客體器件233
6.5.2 多層膜發光器件233
6.5.3 發光材料與高分子共混234
6.5.4 單一聚合物器件234
6.5.5 展望237
參考文獻238

第7章 有機分子傳感器材料與器件應用241
7.1 導言241
7.2 電化學傳感器243
7.2.1 電化學傳感器的設計原理243
7.2.2 電化學傳感器的應用243
7.3 熒光傳感器246
7.3.1 熒光化學傳感器簡介246
7.3.2 熒光傳感器的檢測機制247
7.3.3 熒光傳感器的應用250
7.4 生色傳感器259
7.4.1 生色傳感器簡介259
7.4.2 生色傳感器的生色機理259
7.4.3 生色傳感器的研究進展260
7.5 含有特殊結構的材料在化學傳感器中的應用262
7.5.1 冠醚及其衍生物263
7.5.2 環糊精及其衍生物264
7.5.3 杯芳烴及其衍生物266
7.6 基於共軛聚合物的化學傳感器267
7.6.1 共軛聚合物信號放大機理267
7.6.2 共軛聚合物的應用實例268
7.7 薄膜化學傳感器273
7.8 展望275
參考文獻276

第8章 全碳共軛體系：碳納米管與石墨烯283
8.1 引言283
8.2 石墨烯卷曲形成納米管：手性指數285
8.3 石墨烯與碳納米管的電子能帶結構287
8.4 碳納米管與石墨烯的合成技術291
8.4.1 碳納米管的制備方法291
8.4.2 石墨烯合成研究：“自上而下”與“自下而上”294
8.5 基於碳納米管與石墨烯的場效應晶體管研究略述297
參考文獻301