课程大纲

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分子材料与器件

课程编码:180092080501P2002H 英文名称:Molecular Materials and Devices 课时:50 学分:2.50 课程属性:专业核心课 主讲教师:李剑峰

教学目的要求
能源与环境问题,以及人们对先进功能材料的日益需求,不断推动着材料科学的发展。以分子单元为研究对象的分子器件与材料,以及以分子组装、超分子、晶体工程为手段的分子工程得到日益重视。另一方面,分子材料与器件研究是一个多学科的前沿交叉领域,是21世纪化学的重要研究方向,有望推动分子电子工业的诞生,受到发达国家的高度关注。本课程着重探讨有机、金属有机分子在材料领域日渐重要的研究与应用。本课程的目的是向材料化学,及化学专业高年级学生(研究生)介绍分子材料与器件中的分子结构与功能。这些分子的电子与空间结构决定了它们的功能以及材料的性质。本课程的意义在于传授如何从分子层面认识各种新型材料,尤其是培养学生从化学角度理解合成--结构--功能三者的关系与规律。近些年材料领域出现的研究热点以及前沿进展也是课程的涵盖内容

预修课程
无机化学,有机化学

大纲内容
第一章 非线性光学材料 6.0学时 李剑峰
第1节 绪论
第2节 原理
第3节 无机材料
第4节 有机材料( D-pai-A与发色团等)
第5节 聚合物材料 (LB膜、极化有机聚合物 等)
第6节 无机有机杂化材料
第7节 三阶非线性与双光子吸收
第8节 上转换材料
第二章 有机导体与超导体 6.0学时 李剑峰
第1节 绪论
第2节 能带理论
第3节 电导率与载流子
第4节 有机导体与超导体
第5节 高分子导体简介(本征与复合)
第6节 电子型本征高分子导体
第7节 离子型本征高分子导体
第8节 复合高分子导体
第三章 有机半导体 6.0学时 李剑峰
第1节 绪论
第2节 特点与分类
第3节 原理
第4节 载流子与激子
第5节 分子聚集态
第6节 PN结与异质结
第7节 PN结的工艺
第四章 有机电致发光器件OL 6.0学时 李剑峰
第1节 绪论
第2节 研究历史
第3节 原理与技术
第4节 磷光与荧光
第5节 多层结构
第6节 功能分子与材料
第7节 能级匹配
第8节 白光WOLED
第9节 生产工艺
第五章 有机场效应晶体管 6.0学时 李剑峰
第1节 绪论
第2节 工作原理与重要参数
第3节 器件结构
第4节 双极性ambipolar
第5节 功能分子与器件组成
第6节 分子聚集态
第7节 单晶OFET
第六章 有机光伏 6.0学时 李剑峰
第1节 绪论
第2节 原理
第3节 重要参数
第4节 效率与Shockley‐Queisser limit
第5节 器件构成与分类
第6节 三种不同的体掺杂
第7节 串联
第8节 工艺与物性
第七章 染料敏化太阳能电池 6.0学时 李剑峰
第1节 绪论
第2节 原理(与传统半导体电池的比较)
第3节 Dye 染料
第4节 纳米半导体材料
第5节 电解质
第6节 multiple dyes
第7节 Tendem cells
第8节 DSBHJ
第八章 分子磁性材料 6.0学时 李剑峰
第1节 绪论:磁的起源
第2节 磁学基础 与 物质的五种磁性分类
第3节 分子基磁性材料

参考书
1、 有机纳米与分子器件 刘云圻 2010年5月1 科学出版社

课程教师信息
李剑峰,教授,博士,2011年入职,专业方向金属有机化学,