一种全有机自旋相关磁致电流调控器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种全有机自旋相关磁致电流调控器件及其制备方法，该器件依次包括透明基底、阳极、n/p型平面异质结、给体‑受体共混型体异质结、p/n型平面异质结、金属阴极。本发明专利技术采用全有机器件结构设计，在常温及小的外磁场作用下，平面异质结与给‑受体体异质结中的电荷转移态可分别形成明显的负和正的磁致电流，通过改变偏压与激发条件实现自旋相关的磁致电流调控。并且给‑受体体异质结设计增大了界面接触，提升光激发下电荷转移态的分离与复合，同时共混的结构不会阻碍自两侧平面异质结分离的电荷传输，在一定的光激发及低偏压下，器件中电荷转移态的分离与复合受磁场作用改变的幅值十分明显且不变。

【技术实现步骤摘要】
一种全有机自旋相关磁致电流调控器件及其制备方法
本专利技术属于有机光电磁响应器件领域，具体涉及一种全有机自旋相关磁致电流调控器件及其制备方法。
技术介绍
半导体光电磁响应器件是一种对光、电场和磁场产生响应信号的器件。有机半导体器件在磁场作用下产生的响应，一般与有机半导体中电子自旋的参与有关。因此，有机半导体光电磁响应器件属于有机自旋电子学领域。相比于无机半导体，有机半导体的自旋轨道耦合强度弱，导致其电子自旋弛豫时间长，方便对自旋进行调控。而且有机半导体器件具有超薄、轻便、柔性可弯曲、易于大面积、材料选择范围广等优点，其研究受到了人们的广泛关注。目前，涉及有机半导体的自旋调控，一种是利用有机半导体材料与不同矫顽力大小的铁磁性材料结合，制备成铁磁材料/有机半导体/铁磁材料三明治结构的器件，称之为有机自旋阀。这种器件通过施加不同大小的外磁场，改变两个磁性材料中的电子自旋取向，这样在外加电场作用下，带有自旋取向的电荷从一端磁性材料，经过中间的有机半导体层到达另一端磁性材料，电荷自旋取向发生了变化，从而改变了器件电流或电导的大小，实现了对器件磁电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全有机自旋相关磁致电流调控器件，其特征在于依次包括透明基底、阳极、n/p型平面异质结、给体-受体共混型体异质结、p/n型平面异质结、金属阴极；/n所述两处平面异质结中，n型有机半导体的最低未占据分子轨道能级大于4.5eV，p型有机半导体的最高占据分子轨道能级小于5.5eV，n型有机半导体的最低未占据分子轨道能级和p型有机半导体的最高占据分子轨道能级之差大于-1eV；/n所述给体-受体共混型体异质结中，给体材料的最高占据分子轨道能级与受体材料的最低未占据分子轨道能级之差在1.5-3.0eV，给体材料的最高占据分子轨道能级与两侧平面异质结中p型有机半导体的最高占据分子轨道能级之差小于0.4...

【技术特征摘要】
1.一种全有机自旋相关磁致电流调控器件，其特征在于依次包括透明基底、阳极、n/p型平面异质结、给体-受体共混型体异质结、p/n型平面异质结、金属阴极；
所述两处平面异质结中，n型有机半导体的最低未占据分子轨道能级大于4.5eV，p型有机半导体的最高占据分子轨道能级小于5.5eV，n型有机半导体的最低未占据分子轨道能级和p型有机半导体的最高占据分子轨道能级之差大于-1eV；
所述给体-受体共混型体异质结中，给体材料的最高占据分子轨道能级与受体材料的最低未占据分子轨道能级之差在1.5-3.0eV，给体材料的最高占据分子轨道能级与两侧平面异质结中p型有机半导体的最高占据分子轨道能级之差小于0.4eV。


2.根据权利要求1所述的全有机自旋相关磁致电流调控器件，其特征在于：所述两处平面异质结中，p型有机半导体是不同的，而n型半导体相同或不同。


3.根据权利要求1所述的全有机自旋相关磁致电流调控器件，其特征在于：所述n/p型平面异质结，靠近阳极一侧的为n型有机半导体；所述p/n型平面异质结靠近阴极一侧的为n型有机半导体。


4.根据权利要求1所述的全有机自旋相关磁致电流调控器件，其特征在于：所述两处平面异质结中，n型半导体材料为2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲。


5.根据权利要求1所述的全有机自旋相关磁致电流调控器件，其特征在于：
所述n/p型平面异质结中，p型半导体材料为4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺；
所述p/n型平面异质结中，p型半导体材料为4-[1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：马东阁，元培森，郭晓敏，乔现锋，代岩峰，孙倩，杨德志，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44