按照分子軌道理論,如圖1.4所示,有機(jī)材料中存在很多分子能級。當(dāng)

分子能量最低時,能量最大的電子占據(jù)HOMO軌道,分子處于基態(tài)60)。當(dāng)分子中的電子受激躍遷到LUMO時,分子處于第一激發(fā)態(tài)61和T1),其

中的s1和Tl是分子第一激發(fā)態(tài)的單線態(tài)和三線態(tài)。在分子的s0、sl和T1等能級中,由于分子中各原子的振動作用,又形成了許多振動能級。這些分子能級上的電子有不同的壽命,電子在能級與能級之間可發(fā)生各種躍遷過程,使材料表現(xiàn)出豐富的光物理性質(zhì)。有機(jī)材料中的電子過程除了與分子能級相關(guān)外,還受分子與分子間的相互作用、堆疊方式等因素制約。在分子間存在的主要電子過程有:F打ster能量轉(zhuǎn)移、Dexter能量轉(zhuǎn)移、載流子躍進(jìn)與俘獲等。這些過程產(chǎn)生的可能性、概率及特點(diǎn),與分子結(jié)構(gòu)、分子之間相互作用相關(guān)�？傊�,材料中的電子在分子內(nèi)及分子間的躍遷、擴(kuò)散、遷移或者被俘獲等電子過程,導(dǎo)致了激子的形成與輸運(yùn)、載流子的被俘與遷移,產(chǎn)生了各種光電特性。

    G07007SB有機(jī)材料的光物理特性主要與激子有關(guān),激子是指分子受激后產(chǎn)生的相互關(guān)聯(lián)的電子一空穴對。激子形成后,它可以在固體內(nèi)移動,即在分子間遷移。對于聚合物來說,激子可以沿著骨架或者在鏈間移動。有機(jī)材料中最具主導(dǎo)性的激子是Frenkel激子,它是一對緊密結(jié)合(結(jié)能約為1eV)的電子一空穴對,一般同時分布在同一分子上。另外,在高度有序的分子晶體的光譜中,可觀察到靠較弱的力結(jié)合在一起的電荷轉(zhuǎn)移激子cT exc⒒on),這種激子處于活動狀態(tài)時,往往在多于一個或多個鄰近的分子中傳播。因為它們有較大的直徑,所以比Frenkel態(tài)的結(jié)合能弱(10~1OO meV)。更為遠(yuǎn)程的、結(jié)合能最小的激子是Wannier-Mott激子,但是它們通常在無機(jī)物體系中才出現(xiàn)圇。