聚合物:富勒烯异质结处超快长程电荷分离的直接观测
材料科学
2015-05-05 v1 化学物理
摘要
在聚合物半导体中，电荷载流子是极化子，这意味着过剩电荷会使其所在的聚合物链分子结构发生形变。这种效应会在聚合物的振动模式中产生特征信号。我们通过监测超快光激发后的时间分辨共振拉曼光谱，探测了聚合物:富勒烯异质结处的极化子光生动力学。我们得出结论，极化子在 200 fs 内产生，这比纯聚合物薄膜中的激子局域化快了近两个数量级。令人惊讶的是，在<50 ps 的时间尺度上进一步的振动演化很小，表明容纳新生极化子的聚合物构象与平衡态下的构象没有显著差异。这表明电荷摆脱了相互间的 Coulomb 势，否则振动动力学会报告电荷对的弛豫。我们的工作解决了当前关于有机半导体异质结处光载流子产生机制的争论，并且据我们所知，首次直接探测了这些材料中这一根本重要过程中的分子构象动力学。
引用
@article{arxiv.1310.8331,
title = {Direct observation of ultrafast long-range charge separation at polymer:fullerene heterojunctions},
author = {Françoise Provencher and Nicolas Bérubé and Anthony W. Parker and Gregory M. Greetham and Michael Towrie and Christoph Hellmann and Michel Côté and Natalie Stingelin and Carlos Silva and Sophia C. Hayes},
journal= {arXiv preprint arXiv:1310.8331},
year = {2015}
}
备注
33 pages, please download separately PDF files containing figures (3 figures) and supplementary information