Laser-induced charge separation in organic nanofibers: a joint experimental and theoretical investigation
Laser-induced charge separation in organic nanofibers: a joint experimental and theoretical investigation
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有机纳米纤维中激光诱导电荷分离：联合实验和理论研究
DOI：
10.1016/j.orgel.2017.10.032
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发表时间：
2018
影响因子：
3.2
通讯作者：
Jakob Kjelstrup-Hansen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Luciana Tavares;Yiming Liu;Dino Behn;Jan Siebels;Tobias Kipp;Alf Mews;Jakob Kjelstrup-Hansen
有机半导体中的电荷产生、复合和传输是决定一系列有机器件性能的基本过程。在这里，我们使用静电力显微镜结合激光扫描显微镜来研究单个有机纳米纤维中的载流子分布，这些有机纳米纤维是由局部照射产生的：NaT 2（5，5 ′-双（萘-2-基）-2，2 ′-联噻吩）晶体纳米纤维用具有带隙以上光子能量的连续波聚焦激光束照射。局部照明导致在照明位置处的局部负电荷累积，而反射器的剩余部分呈现正电荷。我们提出，这种不均匀分布的光生空穴和电子沿着的轴是由于表面陷阱诱导激子解离和电荷载流子迁移率的空穴和电子的差异。我们使用一个一维的，漂移扩散为基础的模型来合理化的意见，并给出一个更好的理解的因素管理的电荷积累。
Charge generation, recombination, and transport in organic semiconductors are fundamental processes that dictate the performance for a range of organic devices. Here we used electrostatic force microscopy combined with laser scanning microscopy to study the carrier distribution in individual organic nanofibers that result from localized illumination: NaT2(5,5′-bis(naphth-2-yl)-2,2′-bithiophene) crystalline nanofibers were illuminated with a continuous wave, focused laser beam with above-band gap photon energy. The localized illumination causes a local negative charge accumulation at the illumination position, while the remaining part of the nanofiber exhibits a positive charge. We propose that this inhomogeneous distribution of photogenerated holes and electrons along the nanofiber axis is due to a surface-trap induced exciton dissociation and the difference in charge carrier mobilities for hole and electrons. We use a one-dimensional, drift-diffusion based model to rationalize the observations and give an improved understanding of the factors governing the charge build-up.
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