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空间电荷限制电流（Space Charge Limited Current）缺陷态密度分析

📊 数据导入

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支持 .xlsx, .xls, .csv 格式

或手动输入数据

🔬 示例数据

⚙️ 计算参数

活性层厚度 L (nm)

典型钙钛矿厚度: 300-500 nm

相对介电常数 ε

选择钙钛矿材料（自动填充 ε）

器件有效面积 A (cm²)

典型器件面积: 0.01 cm² (1 mm × 1 mm)

载流子类型

空穴 (p型)

Hole-only

电子 (n型)

Electron-only

空穴器件: FTO/PEDOT:PSS/Perovskite/Spiro-OMeTAD/Au

物理常数：

• 真空介电常数 ε₀ = 8.8542 × 10⁻¹⁴ F/cm

• 基本电荷 e = 1.6022 × 10⁻¹⁹ C

• kT = 0.0259 eV (300K)

• N_c ≈ 2.2 × 10¹⁸ cm⁻³ (导带有效态密度)

• N_v ≈ 1.8 × 10¹⁹ cm⁻³ (价带有效态密度)

📈 双对数 I-V 曲线

请先导入数据以绘制曲线

💡 VTFL 分析结果

VTFL 电压

-- V

陷阱填充极限起始电压

电流 @ VTFL

-- A

对应 VTFL 电压下的电流值

欧姆区斜率 (理想 = 1)

SCLC区斜率 (理想 = 2)

🧪 缺陷态密度计算

计算公式

N_t = 2 · ε₀ · ε · V_TFL / (e · L²)

其中 ε₀ = 8.8542×10⁻¹⁴ F/cm, e = 1.6022×10⁻¹⁹ C, L 为活性层厚度

缺陷态密度 N_t

cm⁻³

低场电阻 R

Ω (欧姆区, V=0.3×V_TFL)

Fermi 能级 E_F

相对 VBM (eV)

⚠️ 仅供参考

📖 Fermi 能级公式说明 (仅供参考)

📝 详细计算过程：

⚡ 迁移率 & 电阻

Mott-Gurney 定律 (SCLC 区)

J_SCLC = 9·ε₀·ε·μ·V² / (8·L³)

迁移率 μ = 8·J·L³ / (9·ε₀·ε·V²)

载流子迁移率 μ

cm² V⁻¹ s⁻¹

低场电阻 R (欧姆区)

Ω (欧姆)

SCLC 工作电压 (用于计算μ)

-- V

电流密度 J @ 工作点

📝 迁移率计算过程：

🔌 电导率 σ

两种方法计算电导率

方法一: σ = N_t · e · μ

由载流子浓度、电荷与迁移率计算

方法二: σ = L / (R · A)

由厚度、低场电阻与面积计算

电导率 σ₁ (由 μ 计算)

S cm⁻¹ (σ = N_t·e·μ)

电导率 σ₂ (由 R 计算)

S cm⁻¹ (σ = L/(R·A))

电阻率 ρ (由 σ₂ 计算)

Ω·cm

两种方法偏差

|σ₁ - σ₂| / σ₂

📝 电导率计算过程：

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📊 数据导入

🔬 示例数据

⚙️ 计算参数

📈 双对数 I-V 曲线

📐 切线拟合 & VTFL 确定

🎯 自动检测 VTFL

🖐️ 拖动切线端点拟合

💡 VTFL 分析结果

🧪 缺陷态密度计算

⚡ 迁移率 & 电阻

🔌 电导率 σ

📥 导出结果