杂化无机-有机半导体界面处的激子与单线态裂变
材料科学
2023-10-25 v1
摘要
有机晶体半导体中的激子在有机太阳能电池、发光二极管与光电探测器等光电器件的工作中起着关键作用。材料的激子性质被表面与界面的存在剧烈影响。本工作中，我们研究中性氢钝化 1x2 重构 (100) 硅衬底对沉积于其上的晶体并四苯层内激子的影响。我们的发现揭示，接触并四苯层中的单线态激子位于硅中未束缚 Wannier-Mott 激子态的连续谱内，且这些态间存在显著杂化。因此，在接触并四苯层中，所有单线态激子均表现出显著的层间电荷转移特征，而三重态激子仍局域于并四苯层。这使得接触并四苯层的单线态裂变效应极不可能发生。此外，硅衬底的存在使单线态-三重态能隙改变了 144 meV。这一变化仅归因于与硅中激子的杂化，其影响了交换能。我们的结果表明，衬底引起的动态介电屏蔽不影响单线态-三重态能隙，但改变了激子结合能。
引用
@article{arxiv.2310.15736,
title = {Excitons and singlet fission at hybrid inorganic-organic semiconductor interfaces},
author = {M. V. Klymenko and L. Z. Tan and S. P. Russo and J. H. Cole},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.15736},
year = {2023}
}
备注
26 pages, 7 figures