有机半导体中三重态与二重态激子的自旋控制
化学物理
2023-12-19 v1
摘要
自旋三重态激子的形成限制了局限于单重态-三重态光物理的有机半导体技术。相比之下，有机自由基半导体中自旋二重态流形内的激发可以表现出高效的发光。在此，我们探索了从三重态到二重态激子的分子间能量转移这一自旋允许过程的动力学。我们采用卡宾-金属-酰胺（CMA-CF3）作为模型三重态给体主体，因为在光激发后它经历极快的系间窜越，在 4 ps 内建立起三重态激子群体。这使得对从三重态到模型自由基半导体 TTM-3PCz 的能量转移进行基础性追踪研究成为可能。在该系统中，光激发下超过 90% 的自由基发光源于三重态通道。我们发现分子间三重态到二重态的能量转移可以直接且快速地发生，12% 的三重态激子在亚纳秒时间尺度上即完成转移。这种增强的三重态收集机制被用于高效的近红外有机发光二极管中，通过分子半导体中基于自由基的自旋控制，该机制还可扩展至其他光电器件和自旋电子学技术。
引用
@article{arxiv.2312.10595,
title = {Spin control with triplet and doublet excitons in organic semiconductors},
author = {Qinying Gu and Sebastian Gorgon and Alexander S. Romanov and Feng Li and Richard H. Frienda and Emrys Evansd},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.10595},
year = {2023}
}