固體物質(zhì)中主要的成鍵方式包括離子鍵、金屬鍵、共價鍵和分子鍵四種,如圖2.1所示。 M25PE40-VMW6TG離子鍵是指正負離子之間的長距離庫侖吸引力,經(jīng)典的例子如圖中所示的Naα固體。以離子鍵結(jié)合的固體通常熔點較高,易碎,在低溫下是不導電的絕緣體;雨當高溫熔融時或者在溶液狀態(tài)時,由于存在自由移動的正負離子,這些離子鹽成為電的良導體。金屬鍵指的也是正負電荷通過庫侖作用力相結(jié)合的成鍵方式,但是金屬鍵中的負電荷是離域的、可以自由移動的電子,正電荷粒子為原子核。由于存在大量流動的電子,金屬材料一般具有導電性好、反射率高、熔點較高、柔性較好等特點。共價鍵指的是在相鄰原子之間共享電子對的成鍵方式。通過共價鍵結(jié)合的固體,如無機半導體材料,通常堅硬且易碎、熔點較高。這類材料的本征導電性不高,但通過摻雜其導電性可顯著提高。總之,在圖2.1所示的前三種固體中,所有原子之間都以很強的鍵結(jié)合在一起,不存在獨立分子。其結(jié)構(gòu)特征通常是在晶格中的原子間存在強作用力的金屬鍵、離子鍵或共價鍵,并且原子間以密堆積結(jié)構(gòu)形式存在。第四種固體與前三種大不相同原子之間的結(jié)合既包括分子內(nèi)的共價鍵,又包括分子間以范德華力為主的分子鍵,這種固體即為有機固體。由于有機固體分子之間的結(jié)合力為分子力,這些包括聚合物、小分子在內(nèi)的有機固體也稱為分子固體。與其他固體材料相比,有機固體材料中雖然分子內(nèi)存在很強的共價鍵,但分子間的結(jié)合力包括范德華力、極化作用、氫鍵等分子鍵都相當脆弱。因此,一方面,當有機分子結(jié)合成固體時,分子內(nèi)的電子結(jié)構(gòu)由于只是受到微擾而得到基本保持(見圖2,14中所描述的有機分子與有機晶體之間的能級結(jié)構(gòu));另一方面,有機材料中分子與分子之間非常弱的分子鍵結(jié)合方式?jīng)Q定了這類材料柔性較好、熔點較低。同時,分子與分子之間的能級不能像其他固體那樣形成能帶,而只能以分立的形式存在,因此導電性較差。

   也就是說,在光電性質(zhì)方面,有機固體表現(xiàn)出能帶窄、能隙寬、載流子遷移率低等特點。另外,較弱的分子間作用力,使有機材料在晶體結(jié)構(gòu)方面有較大的變化空間。尤其是溫度、壓力、外部電磁場α口紫外、可見及紅外輻射)等參數(shù),比較容易改變材料的空間結(jié)構(gòu)并導致材料性質(zhì)的改變。這也使有機材料表現(xiàn)出各種有價值的實際應用。