Comparative study of the influence of the reorganization energy on the hole transport of two four-cyclic arenes

• Autorzy: Kania S. , Kuliński J. , Sikorski D.

Warianty tytułu

PL

Studium porównawcze wpływu energii reorganizacji na przewodnictwo dziur dwu czteropierścieniowych arenów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Application of the method of quantum-mechanical calculations allowed the determination of the reorganization energy of the molecules of tetracene and p-quaterphenyl and the estimation of the transfer rate integral between neighbouring molecules present in the solid state. Comparison of the transfer rates for holes with the values of the mobility, obtained experimentally for the polycrystalline tetracene layers and p-quaterphenyl layers vaporized in the vacuum in the similar conditions indicate that the molecule’s structure possess the dominate impact on the conductivity of the thin layers of these compounds.

PL

Zastosowanie metody obliczeń kwantowo-mechanicznych pozwoliło na wyznaczenie energii reorganizacji cząsteczek tetracenu i p-kwaterfenylu oraz oszacowanie wartości całki przenoszenia elektronu pomiędzy sąsiadującymi cząsteczkami znajdującymi się w fazie stałej. Porównanie szybkości przenoszenia dziur z wartościami ruchliwości dziur w polikrystalicznych warstwach tetracenu i p-kwaterfenylu naparowanych w próżni w identyczny sposób wskazuje na dominujący wpływ budowy cząsteczki na przewodnictwo cienkich warstw tych związków.

Słowa kluczowe

EN

reorganization energy; tetracene; p-quaterphenyl; carrier mobility

PL

energia reorganizacji; tetracen; p-kwaterfenyl; ruchliwość nośników ładunku

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 38
• Strony: 37--44
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Kania S.

• Institute of Physics, Lodz University of Technology, ul. Wólczańska 219, 90-924, Łódź, Poland
• Centre of Mathematics and Physics, Lodz University of Technology, al. Politechniki 11, 90-924 Łódź, Poland

autor

Kuliński J.

• Centre of Mathematics and Physics, Lodz University of Technology, al. Politechniki 11, 90-924 Łódź, Poland
• The Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Jan Długosz University in Częstochowa, al. Armii Krajowej 13/15, 42-218 Częstochowa, Poland

autor

Sikorski D.

• Faculty of Electrical, Electronic, Computer and Control Engineering, Lodz University of Technology, ul. Bohdana Stefanowskiego 18/22, 90-924 Łódź, Poland

Bibliografia

• [1] O’Neill L., Lynch P., McNamara M., Byrne H.J. 2005. Structure Property Relationships in Conjugated Organic Systems, Synth. Metals 153: 289-292.
• [2] Watson M.D., Fechtenkötter A., Müllen K. 2001. Big Is Beautiful - "Aromaticity" Revisited from the Viewpoint of Macromolecular and Supramolecular Benzene Chemistry. Chem. Rev. 101: 1267-1300.
• [3] Roncali J., Leriche P., Blanchard P. 2014. Molecular Materials for Organic Photovoltaics: Small is Beautiful. Adv. Mater. 26: 3821-3838.
• [4] Coropceanu V., Cornil J., da Silva Filho D.A., Olivier Y., Silbey R., Bredas J-L. 2007. Charge Transport in Organic Semiconductors. Chem. Rev. 107: 926-952.
• [5] Zhao C., Guo Y., Guan L., Ge H., Yin S., Wang W. 2014. Theoretical investigation on charge transport parameters of two novel heterotetracenes as ambipolar organic semiconductors. Synth. Metals 188: 146-155.
• [6] Holms D., Kumaraswamy S., Matzger A.J., and Vollhardt K.P.C. 1999. On the nature of nonplanarity in the [N]Phenylenes. Chem. Eur. J. 5: 3399-3412.
• [7] Roux M.W., Temprado M., Chickos J.S., Nagano Y. 2008. J. Phys. Chem. Ref. Data 37: 1855-1996.
• [8] Tersigni A., Shi J., Jiang D.T., Qin X.R. 2006. Structure of tetracene films on hydrogen-passivated Si(001) studied via STM, AFM, and NEXAFS. Phys. Rev. B 74: 205326-1 - 205326-9.
• [9] Delugeard Y., Desuche J., Baudour J.L. 1976. Structural transition in polyphenyls. II. The crystal structure of the high-temperature phase of quaterphenyl. Acta Cryst. B 32: 702-705.
• [10] Kawaguchi A., Tsui M., Moriguchi S., Uemura A., Isoda I., Ohara M., Petermann J., Katayama K. 1986. Electron Microscopical Studies on p-Polyphenyls. Bull. Inst. Chem. Res., Kyoto Univ. 64: 54-65.
• [11] Müllergger S., Stranik O., Zojer E., Winkler A. 2004. Adsorption, initial growth and desorption kinetics of p-quaterphenyl and polycrystalline gold surfaces. Appl. Surf. Sci. 221: 184-196.
• [12] Köhler A., Bässler H. 2011. What controls triplet exciton transfer in organic seiconductors? J. Mater. Chem. 21: 4003-4011.
• [13] Skobel’tsyn Z.G. 1965. The oriented gas model and its application to molecular crystals. in. Proceedings of the Lebedev Physics Institute, vol. 25: Optical methods of investigating solid bodies, ed. Skobel’tsyn Z.G., Chapter III, pp.44-66. Consultants Bureau Enterprises, Inc. New York.
• [14] Ostroverkhova O. 2016. Chem. Rev. 116: 13279 -13412.
• [15] Mallocci G., Cappellini G., Mulas G., Mattoni A. 2011. Electronic and optical properties of families of polycyclic aromatic hydrocarbons: a systematic (timedependent) density functional theory study. Chem. Physics 384: 19-27.
• [16] Takimiya K., Osaka I., Nakano M. 2014. π-Building Blocks for Organic Electronics: Revaluation of “Inductive” and “Resonance” Effects of π-Electron Deficient Units. Chem. Mater. 26: 587-593.
• [17] Deng W-Q., Goddard III A. 2004. Predictions of Hole Mobilities in Oligoacene Organic Semiconductors from Quantum Mechanical Calculations, J. Phys. Chem. B 108: 8614-8621.
• [18] Kania S. 2007, Charge carrier transport in the tetracene layers with different structural order, Visnik Lviv Univ. Ser. Physics 40: 322-336.
• [19] Kania S., Kondrasiuk J., Bąk G.W. 2004. Influence of ambient atmosphere on charge transport in polycrystalline thin films of three simple aromatic hydrocarbons. Eur. Phys. J. E 15: 439-442.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).