常见 PEDOT:PSS 薄膜中的介观二维电荷输运

Yuta Honma; Keisuke Itoh; Hiroyasu Masunaga; Akihiko Fujiwara; Terukazu Nishizaki; Satoshi Iguchi; Takahiko Sasaki

doi:10.1002/aelm.201700490

常见 PEDOT:PSS 薄膜中的介观二维电荷输运

材料科学 2019-05-28 v2

作者: Yuta Honma , Keisuke Itoh , Hiroyasu Masunaga , Akihiko Fujiwara , Terukazu Nishizaki , Satoshi Iguchi , Takahiko Sasaki

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摘要

导电聚合物的输运性质与结构自由度之间的关联是实际应用与科学研究中的核心问题。本研究通过对聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)薄膜进行结构表征与高达15 T磁场下的高场磁电导(MC)测量，证明了其中存在介观二维(2D)相干电荷输运。我们成功在常规滴铸薄膜中观察到反映二维电子态的显著正磁电导。这一低维特征令人惊讶，因为从结构不均匀性角度看，尤其在日常滴铸厚膜中，PEDOT:PSS——两种不同聚合物的混合物——似乎与晶态二维材料显著不同。结构实验结果表明，此类二维输运源于纳米尺度自组装层状结构，该结构由PEDOT纳米晶被无定形PSS绝缘片包裹构成。这些结果表明PEDOT:PSS薄膜中的电荷输运可分为两个区域：介观二维相干隧穿与二维态间的宏观三维跳跃。我们的发现阐明了PEDOT:PSS薄膜中电荷输运的层级本质，可为近期工程关注点即各向异性电导提供新见解。

关键词

PEDOT:PSS 介观二维输运电荷输运磁电导自组装层状结构相干隧穿各向异性电导

引用

@article{arxiv.1801.02156,
  title  = {Mesoscopic 2D Charge Transport in Commonplace PEDOT:PSS Films},
  author = {Yuta Honma and Keisuke Itoh and Hiroyasu Masunaga and Akihiko Fujiwara and Terukazu Nishizaki and Satoshi Iguchi and Takahiko Sasaki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.02156},
  year   = {2019}
}

备注

11 pages, 8 figures, accepted for publication in Adv. Electron. Mater

常见 PEDOT:PSS 薄膜中的介观二维电荷输运

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