隐藏的 bulk 多态性支配有机半导体中的电荷传输维度
材料科学
2026-05-05 v1
摘要
有机半导体 (OSC) 广泛用于柔性光电子技术，其性能不仅受分子设计影响，还受晶体构型的影响，这种构型可能导致多态性。 Dinaphthothienothiophene (DNTT) 是一种基准 OSC，长期被认为是单形态的。本研究发现、分离并解析了 DNTT 一种此前未被认识的 bulk 多态性，称为 blue DNTT，因其特有的蓝色发射而得名。与众所周知的 (绿色) DNTT 同时存在于商业粉末中，却此前被忽视，blue DNTT 代表了热力学上稳定的形态。通过结合 X 射线衍射、拉曼光谱和 THz 光谱与模拟，我们展示了 DNTT 的多态性如何重塑低频声子景观和转移积分网络，从而影响电荷传输。绿 DNTT 显示出二维 电荷传输，空穴比电子更具可移动性；而 blue DNTT 显示出沿所有晶轴方向的电荷传输，由独特的 herringbone 构型所能实现。blue DNTT 中沿晶轴 a 和 b 轴的电子迁移率超过绿相中空穴的迁移率。对我们知识而言，这是首个报道的仙状烯衍生的半导体 exhibits 三维电荷传输。多态性成为可调控有机半导体中电荷传输维度和载流子效率的关键杠杆。
关键词
引用
@article{arxiv.2605.01049,
title = {A hidden bulk polymorph governs charge transport dimensionality in an organic semiconductor},
author = {Caterina Zuffa and Marco Bardini and Fabian Gasser and Mauricio Sevilla and Robinson Cortes-Huerto and Alessandro Greco and Lorenzo Soprani and Guanzhao Wen and Jaco J. Geuchies and Mischa Bonn and Gabriele D'Avino and Lucia Maini and Hai I. Wang and Lucia Di Virgilio},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.01049},
year = {2026}
}
备注
29 pages, 5 figures