低聚并苯半导体晶体中的单重激子光学与声子介导动力学
介观与纳米尺度物理
2022-09-13 v1
摘要
有机半导体晶体因其高效、廉价且多样的特性，成为实现光电子应用的重要平台。这类晶体的光学响应由丰富的激子物理图景所主导。迄今为止，关于此类材料中声子驱动的单重激子动力学知之甚少。在这项理论与实验相结合的工作中，我们结合了高质量低聚并苯半导体晶体的制备、通过光致发光测量的表征，以及对这些晶体中微观建模的精细方法。这使我们得以研究单重激子光学与动力学。我们预测了并五苯晶体中的声子瓶颈效应，其中我们发现暗激子充当关键的声子介导弛豫散射通道。尽管并五苯晶体中高效的三重态裂变阻碍了该瓶颈效应的实验观测，但我们在理论与实验上均揭示了并四苯晶体吸收与光致发光谱中明显的极化与温度依赖性，包括激子线宽的微观起源、高温下更高Davydov态的激活，以及特定激子共振的极化依赖淬灭。我们的理论-实验联合研究代表了对低聚并苯晶体中单重激子光学与动力学微观理解的显著进展。
引用
@article{arxiv.2209.05174,
title = {Singlet exciton optics and phonon-mediated dynamics in oligoacene semiconductor crystals},
author = {Joshua J. P. Thompson and Dominik Muth and Sebastian Anhäuser and Daniel Bischof and Marina Gerhard and Gregor Witte and Ermin Malic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.05174},
year = {2022}
}