有机半导体具有成本低廉、制备简单、产品面积大、器件柔性等优势特点,可应用于发光显示器件、太阳能电池器件和薄膜晶体管器件。然而,有机光电子器件的工业化进程仍受到制约,原因在于有机材料相对于传统的无机材料,电荷传输的效率过低,导致器件的运转效率过低。解决这一问题首先意味着我们要充分了解有机半导体在不同形貌、不同配置情况下电荷产生、传输和离解的物理机理,这其中一个重要途径就是光物理学研究。　　 我们采用显微技术和时间分辨光谱学相对比的研究手段,对有机半导体材料F8BT poly(9,9-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole)和PFB poly(9,9-dioctylfluorene-co-bis-N,N-(4-butylphenyl)-bis-N,N-phenyl-1,4-phenylenediamine)的共混体系的光物理学特性进行了较系统的分析,包括以下方面:　　 (1)研究共混体系中激发复合体的荧光发射特性对激发光波长、材料配比和退火温度的依赖关系;从实验的结果可以得到:①改变激发光波长可以优化界面态的能量转移,有利于激发复合体的生成;②改变材料配比、退火温度可以改变共混体系的相分离特性,改变了激发复合体的形成机制。　　 (2)在共混体系中加入金纳米岛结构,研究粒子等离子共振对激发复合体荧光特性的影响。发现粒子等离子共振的范围与激发复合体的发光光谱重叠时,增强了激发复合体荧光的耦合输出,延长了激发复合体的荧光寿命。我们提出以下的物理机理:①金纳米岛的散射增强了激发复合体的荧光发射的耦合输出;②金纳米岛引起的粒子等离子共振延长了激发复合体的寿命,我们认为这其中可能蕴含着一些新的机制:金纳米岛结构对界面相分离特性的调制;粒子等离子共振的局域场对电荷转移和激子扩散的影响;粒子等离子共振的局域场对界面电荷分布的影响。　　 (3)研究共混体系在空气中强光照射下光物理特性的变化,观察到共混体系的光谱移到550nm,经验证这是酮类缺陷产生的光谱学响应;我们得到以下结论:聚芴材料在空气中接受光照时易发生光氧化反应,导致酮类缺陷的产生,其荧光发射在黄绿光光谱范围内;这种作用可能会破坏或减弱激发复合体的生成。　　 (4)制备共混体系光电导器件,对器件的光电流特性进行表征。　　 这些研究有利于我们理解有机共混体系中的能量转移过程,电荷的产生、传输、分离过程,为开发高效的有机光电子器件提供基础的物理学指导。