硅雜環(huán)戊二烯衍生物電子結(jié)構(gòu)、光譜性質(zhì)及載流子傳輸性能的理論研究.pdf

1、近年來，硅雜環(huán)戊二烯(Silole)及其衍生物的一些奇異特性吸引了許多科學工作者的注意。硅雜環(huán)戊二烯衍生物可以用作電子傳輸層材料，同時也是一種性能良好的電致發(fā)光材料。其中，2，5-二-(2，2’-聯(lián)吡啶)取代物被證明比Alq3具有更高的載流子傳輸性能。Siloles的聚集熒光增強現(xiàn)象對發(fā)光研究的實驗和理論工作都有很好的啟發(fā)意義。對Siloles的修飾改性也是部分研究人員的重點工作。 本論文采用密度泛函理論(DFT)和組態(tài)相互作用

2、(CIS)方法研究系列2，5位芳基取代硅雜環(huán)戊二烯衍生物(DADPS)的基態(tài)和激發(fā)態(tài)的電子結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)地探討2，5位芳基取代效應(yīng)，分析化合物結(jié)構(gòu)與光譜性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系，以期為實驗設(shè)計高效發(fā)光材料提供理論依據(jù)。著重分析各類取代基團對Silole載流子傳輸性能及發(fā)光性能的影響。 TDDFT結(jié)果表明激發(fā)態(tài)躍遷類型為HOMO→LUMO的π→π躍遷。對比激發(fā)態(tài)與基態(tài)結(jié)構(gòu)，并分析前線分子軌道的分布情況，結(jié)果顯示激發(fā)態(tài)結(jié)構(gòu)弛豫主要定域在中心Sil

3、ole環(huán)及直接相連的2，5位芳基上。最低空軌道(LUMO)中，Silole環(huán)平面外的兩個Si-C鍵的σ<'*>軌道參與了共軛。Silole環(huán)上2，5位取代對結(jié)構(gòu)和發(fā)光性質(zhì)有明顯影響，吸收與發(fā)射的波長都發(fā)生紅移，大小順序隨取代芳基的變化規(guī)律是吡啶基<噻吩基(呋喃基)<吡咯基。同時2，5位的取代也影響分子與離子相關(guān)能量及載流子傳輸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，二吡咯基取代物有最少的電離勢(IP)和空穴抽取能(HEP)，有望成為空穴傳輸材料；二噻吩基取代物和二