激子是指材料中以庫侖力相互束縛的電子空穴對,其中電子處于較高能級,空穴處于較低能級。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、間接光以及電場下的載流子注人過程產(chǎn)生。下面針對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,一個光子可被一個分子吸收,使這個分子由基態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài),分子中的一個電子由HOMO躍遷到LUMo或更高能級,分子內(nèi)形成相互束縛的電子空穴對,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)過程對太陽能電池是很重要的,因為材料必須首先吸收光產(chǎn)生激子,才有隨后的激子解離、光生載流子,以及電荷輸運與收集。電致激發(fā)。如果在有機材料薄膜的兩端施加電壓,當(dāng)正負(fù)極的功函數(shù)分別與有機材料的HOMO和LUMO能級匹配時,空穴和電子會分別由兩個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作用下的相向輸運有可能相遇。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,這時經(jīng)由電場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.

    是高振動能級的激發(fā)態(tài),它們經(jīng)過內(nèi)轉(zhuǎn)換可躍遷至最低振動激發(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注入一個分子。實際情況中,由于有機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,或者空穴被注人HOMo或以下能級。而另外一個遷移率較慢的載流子,通過較長時間的輸運有可能到達(dá)同一個分子,產(chǎn)生載流子復(fù)合,從而形成激子。電致激發(fā)過程對電致發(fā)光器件是至關(guān)重要的,因為電致發(fā)光的第一個過程就是電致激發(fā)。