差作为“驱动力”;
而假设激子结合能为电子伏特时,产生的激子大约10%为被束缚的状态,90%为自由的电子/空穴,这种情况下,大部分激子已经变成了自由的电子/空穴,自然也就不需要能级差作为“驱动力”了。
如果ITIC非富勒烯受体体系的情况是后者的话,也就可以从理论上解释,为什么不需要很大的HOMO能级差,也能进行高效、快速的电荷拆分、输运。
当然,在测试结果没有出来之前,这些都是猜测,具体结果是怎么样,还是要通过实验来证明的。
实践是检验真理的唯一标准嘛。
在文献中,低温荧光发光(PL)测试是最常见测试激子结合能的方法。
具体的操作,就是测试同一样品在不同温度下的PL强度,然后通过拟合,得到激子结合能。
理论上,高温PL也可以达到类似的效果。
不过,相对于高温测试来说,低温测试更加准确一些,因为温度越低PL强度就越高,实验误差也就越小。
至于获得低温的方法,自然是用液氮冷却了。
大多数的低温实验,采用的都是液氮。
因为液氮太好获得了,直接可以从空气中制取,成本很低,基本就是掏点电费。
在常压下,液氮的温度为零下196摄氏度,也就是77开尔文。
热力学拟合计算中,用到的温度单位都是开尔文(K),其中,绝对零度为0K,0摄氏度约为273K。
在实际操作的时候,想用液氮把温度降到77K还是比较难的,不过,达到100K,或者150K还是相对比较容易的,之后只要缓慢升温到200K、250K左右即可。
确定实验方法后,许秋用八磅瓶在邯丹校区这边打了一壶液氮,带回了216实验室。
随后,他取出了魏兴思之前从漂亮国带回来的低温测试装置。
这个低温测试装置的结构并不复杂,下方是一个密闭的样品舱,上方是液氮舱。
样品舱的四周是四片石英玻璃窗口,内部有一个带加热器、热电偶的样品台。
加热器用来提升样品台的温度,热电偶用来实时检测样品台的温度。
样品台上可以直接放置样品,也可以放入类似EQE测试时用到的样品托,再外接线路进行低温电学测试,当然,这里只是测个PL而已,就不需要那么复杂了,直接放上样品即可。
样品舱外部连接一个阀门,可以抽真空,然后在测试过程中,保持样品舱内是近真空的状态。
样品舱上方的液氮舱,主要是用来灌液氮提供低温环境。
液氮舱和样品舱之间直接通过金属连接,进行热传导。
在测试的过程中,因为样品舱内是近似真空的环境,样品台和石英玻璃在空间上是隔开的,之间很难发生热传导。
因此
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