Overlap concentration generates optimum device performance for DPP-based conjugated polymers
Overlap concentration generates optimum device performance for DPP-based conjugated polymers
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重叠浓度可为基于 DPP 的共轭聚合物提供最佳的器件性能
DOI：
10.1016/j.orgel.2023.106779
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发表时间：
2023
影响因子：
3.2
通讯作者：
Reichmanis, Elsa
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Venkatesh, Rahul;Zheng, Yulong;Liu, Aaron L.;Zhao, Haoqun;Silva, Carlos;Takacs, Christopher J.;Grover, Martha A.;Meredith, J. Carson;Reichmanis, Elsa
通过控制相应的加工参数来操纵共轭聚合物的溶液相，从而有机会产生新的形态和功能。虽然共轭聚合物的复杂加工空间已被广泛研究，聚合物溶液浓度的影响还没有充分联系到宏观器件的性能。本工作研究了工艺参数的影响，溶液浓度，上的OFET性能的供体-受体聚合物，重点是二酮基吡咯并吡咯（DPP）为基础的聚合物，使用溶液粘度实验。对三种不同分子量（Mw）的聚[2，5-（2-辛基十二烷基）-3，6-二酮基吡咯并吡咯-alt-5，5-（2，5-二（噻吩-2-基）噻吩并- [3，2-B]-噻吩）]（DPP-DTT）进行的实验表明，在临界重叠浓度（C*）下制造的膜（从溶液状态粘度实验中鉴定）一致地导致改善的有机场效应晶体管空穴迁移率。在溶液状态下的C* 处的聚合物链的重叠被示出与可以解释固体膜中的改进的电荷传输的有序形态的形成有关。此外，类似的实验表明，在其他类型的基于DPP的聚合物中也观察到这种趋势。
Manipulating the solution phase of conjugated polymers via control of the respective processing parameters results in opportunities to create new morphologies and function. Although the complex processing space of conjugated polymers has been widely investigated, the effect of polymer solution concentration has not been adequately linked to macroscale device performance. This work investigates the influence of the processing parameter, solution concentration, on the OFET performance of donor-acceptor polymers, with a focus on diketopyrrolopyrrole (DPP)-based polymers using solution viscosity experiments. Experiments performed on three different molecular weights (Mw) of poly[2,5-(2-octyldodecyl)-3,6-diketopyrrolopyrrole-alt-5,5-(2,5-di(thien-2-yl)thieno- [3,2-b]-thiophene)] (DPP-DTT) revealed that films fabricated at the critical overlap concentration (C*), identified from solution-state viscosity experiments, consistently resulted in improved organic field effect transistor hole mobility. The overlap of polymer chains at C* in the solution state is shown to be related to formation of ordered morphologies that may explain the improved charge transport in the solid film. Furthermore, similar experiments revealed that the trend is observed across other types of DPP-based polymers as well.
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