Д.Ю. Паращук | Физика органических полупроводников (2022) [PDF]

Физика органических полупроводников. Введение.
Введение. Типы новых электроник и свойства материалов для электроники.
История органических материалов с полупроводниковыми свойствами.
Органические кристаллы и π-сопряженные полимеры.
Перспективы применения органических полупроводников: органическая электроника.
Физика химической связи. Метод молекулярных орбиталей.
Метод валентных связей. Контрольные вопросы.
Химическая структура π-сопряженных материалов. Часть 1.
Электронная структура атомов C, N, O, F. Правило Хунда. Молекулы O2, N2, F2.
Понятие о методах квантовой химии: метод Хартри-Фока.
Гибридизация орбиталей. Понятие сопряжения. Простейшие сопряженные молекулы.
Химическая структура π-сопряженных материалов. Часть 2.
Полиены.
Полиацетилены и полидиацетилены.
Бензол, ароматические полупроводниковые полимеры.
Химическая структура π-сопряженных материалов. Часть 3.
Бензол, ароматические полупроводниковые полимеры.
Тиофен.
Конденсированные ароматические молекулы. Графен, фуллерены, нанотрубки.
Межмолекулярные связи. Одноэлектронная модель электронных состояний π - сопряженных цепей (модель Хюккеля). Часть 1.
Физика химической связи. Межмолекулярные силы.
Одноэлектронная модель электронных состояний π - сопряженных цепей (модель Хюккеля).
Одноэлектронная модель бесконечной цепи.
Межмолекулярные связи. Одноэлектронная модель электронных состояний π - сопряженных цепей (модель Хюккеля). Часть 2.
Одноэлектронная модель конечных цепей. Метод Хюккеля.
Заряды, спины, порядки связи.
1D бесконечная альтернированная цепь (полупроводник).
Ширины зон и эффективные массы.
Межэлектронное взаимодействие. Экситоны. Часть 1.
Экситоны. Отталкивание электронов.
Диаграмма Яблонского. Правило Хунда.
Экситоны Ванье-Мотта.
Межэлектронное взаимодействие. Экситоны. Часть 2.
Экситоны Ванье-Мотта.
Возбуждения в агрегатах.
Экситоны Френкеля.
Межэлектронное взаимодействие. Экситоны. Часть 3.
Экситоны Френкеля. Межмолекулярные кристаллы.
Контрольные вопросы.
Характеристики экситонов.
Свойства экситонов: спиновое состояние.
Свойства экситонов. Симметрия состояний.
Спиновое состояние: синглетные, триплетные.
Симметрия состояний (Ag, Bu).
Контрольные вопросы.
Движение атомных остовов.
Адиабатическое приближение (Борна-Оппенгеймера).
Неадиабатические члены.
Дипольный момент перехода.
Принцип Франка-Кондона.
Параметр Хуанга-Риса.
Стоксов сдвиг.
Движение атомных остовов. Часть 2.
Спектры поглощения и ФЛ молекул.
Примеры спектров ФЛ и поглощения.
Батохромный сдвиг.
Силы осциллятора.
Движение атомных остовов. Часть 3.
1D экситоны Ванье-Мотта в цепях ПДА.
Макрокогерентность экситона в цепи ПДА.
Контрольные вопросы.
Перенос (транспорт) энергии. Механизм Фёрстера.
Перенос (транспорт) энергии. Транспорт зарядов.
Декстеровский механизм.
Диффузия экситонов.
Контрольные вопросы.
Транспорт зарядов.
Транспорт зарядов в органических полупроводниках. Поляроны.
Транспорт зарядов: прыжковая и зонная модели.
Поляроны.
Эффект Холла.
Контрольные вопросы.