Graphoepitaxy-Directed Assembly of Organic Semiconductor Single Crystals into Trellis Structures
Graphoepitaxy-Directed Assembly of Organic Semiconductor Single Crystals into Trellis Structures
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有机半导体单晶的图形外延定向组装成网格结构
DOI：
10.1021/acsmaterialslett.0c00153
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发表时间：
2020
影响因子：
11.4
通讯作者：
Lee, Stephanie S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zong, Kai;Asawa, Kaustubh M.;Circelli, Abigail;Sparta, Nicholas;Choi, Chang-Hwan;Lee, Stephanie S.
在有机电子领域，将晶体组织成在快速溶液处理期间促进有效光电过程的结构仍然是一个突出的挑战。在这里，纳米柱网格用于在连续溶液相浸涂期间引导有机半导体二萘嵌苯的结晶。这些片状晶体被发现在两个不同的面外取向与大面积的面平行或垂直于基板表面。进一步发现Percubular晶体采用底层网格排序，晶体优先在纳米柱的行和列之间生长以形成类似网格的结构。这种观察的graphoepitaxy是一个结果之间的登记册的周期性的纳米柱网格和生长习性的二萘嵌苯，导致在三维结构的有序跨越分子到微米的长度尺度。将晶体定向成具有优化取向、表面积和尺寸的分级结构的能力将对材料学科产生广泛的影响。
In the field of organic electronics, organizing crystals into structures that promote efficient optoelectronic processes during rapid solution processing remains an outstanding challenge. Here, nanopillar grids are employed to direct the crystallization of organic semiconductor perylene during continuous solution-phase dip coating. These platelike crystals are found to orient in two distinct out-of-plane orientations with the large-area faces either parallel or perpendicular to the substrate surface. Perpendicular crystals are further found to adopt the underlying grid ordering, with crystals preferentially growing between the rows and columns of nanopillars to form structures resembling trellises. This observation of graphoepitaxy is a consequence of registry between the periodicity of the nanopillar grid and the growth habit of perylene, resulting in three-dimensional structures with ordering spanning the molecular to micrometer length scale. The ability to direct crystals into hierarchical structures with optimized orientations, surface areas, and sizes will have broad implications across materials disciplines.
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