激子是指材料中以庫侖力相互束縛的電子空穴對(duì),其中電子處于較高能級(jí),空穴處于較低能級(jí)。也可以說激子是材料俘獲能量后的一種表現(xiàn)形式。激子可以由直接光、間接光以及電場(chǎng)下的載流子注人過程產(chǎn)生。下面針對(duì)Frenkel激子來描述產(chǎn)生激子的這兩種情形。

   光致激發(fā)。OPA2347EA/250光致激發(fā)是分子對(duì)光的吸收,形成激發(fā)態(tài)分子的過程。當(dāng)光子的能量大于分子的光隙時(shí),一個(gè)光子可被一個(gè)分子吸收,使這個(gè)分子由基態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài),分子中的一個(gè)電子由HOMO躍遷到LUMo或更高能級(jí),分子內(nèi)形成相互束縛的電子空穴對(duì),即激子,如圖2,52⑶所示。光致激發(fā)形成Frenkel激子的過程可表示為 式中,SO、Sl分別表示分子的基態(tài)和激發(fā)態(tài),加表示光子能量。由于自旋守恒的限制,以及基態(tài)分子通常為單線態(tài)的緣故,光致激發(fā)通常只產(chǎn)生單線態(tài)激子。光致激發(fā)過程對(duì)太陽能電池是很重要的,因?yàn)椴牧媳仨毷紫任?/span>收光產(chǎn)生激子,才有隨后的激子解離、光生載流子,以及電荷輸運(yùn)與收集。電致激發(fā)。如果在有機(jī)材料薄膜的兩端施加電壓,當(dāng)正負(fù)極的功函數(shù)分別與有機(jī)材料的HOMO和LUMO能級(jí)匹配時(shí),空穴和電子會(huì)分別由兩個(gè)電極注人形成陽離子極化子和陰離子極化子。這些極化子通過在電場(chǎng)作用下的相向輸運(yùn)有可能相遇。然后,陽離子極化子可以俘獲鄰近分子中的電子,或者陰離子極化子俘獲鄰近分子中的空穴,在分子內(nèi)形成了相互束縛的電子空穴對(duì),這時(shí)經(jīng)由電場(chǎng)注人的中性激子就形成了,如2,52o)所示。電致激發(fā)產(chǎn)生Frenke1激子的過程可表示.

    是高振動(dòng)能級(jí)的激發(fā)態(tài),它們經(jīng)過內(nèi)轉(zhuǎn)換可躍遷至最低振動(dòng)激發(fā)態(tài)。另外,上述的表達(dá)式只是最后的結(jié)果,并不代表電子和空穴同時(shí)注入一個(gè)分子。實(shí)際情況中,由于有機(jī)分子中兩種載流子遷移的不同,通常是一種載流子先被注入分子,如電子被注人LUMO或以上能級(jí),或者空穴被注人HOMo或以下能級(jí)。而另外一個(gè)遷移率較慢的載流子,通過較長(zhǎng)時(shí)間的輸運(yùn)有可能到達(dá)同一個(gè)分子,產(chǎn)生載流子復(fù)合,從而形成激子。電致激發(fā)過程對(duì)電致發(fā)光器件是至關(guān)重要的,因?yàn)殡娭掳l(fā)光的第一個(gè)過程就是電致激發(fā)。