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调控 Fx-TCNQ/红荧烯单晶界面中的电荷转移

材料科学 2016-03-01 v2

摘要

由两种不同有机半导体形成的界面常表现出高电导率,其源于组成材料之间的电荷转移。驱动电荷转移并确定其大小的精确机制在很大程度上仍未被探索,且尚未从微观上理解。为着手解决此问题,我们对基于红荧烯(rubrene)和 Fx-TCNQ(一类可通过增加氟含量调节电子亲和能的分子)的高度可重复单晶界面进行了系统研究。输运与扫描开尔文探针测量的联合分析表明,界面电荷载流子密度、电阻率和激活能与 Fx-TCNQ 晶体的电子亲和能相关,亲和能越高导致电荷转移越大。尽管输运性质可用迁移率边模型一致且定量地描述,但我们发现基于单粒子能带图对电荷转移进行定量分析时,界面能级对齐出现了约 100 meV 的偏差。我们将此偏差归因于已知会影响有机半导体能量学的现象,这些现象被单粒子描述所忽略,例如分子弛豫和由于屏蔽引起的带隙重整化。Fx-TCNQ/红荧烯界面的系统行为为在受控条件下实验研究这些现象提供了可能。

关键词

引用

@article{arxiv.1512.05975,
  title  = {Tuning the charge transfer in Fx-TCNQ/rubrene single-crystal interfaces},
  author = {Yulia Krupskaya and Ignacio Gutiérrez Lezama and Alberto F. Morpurgo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1512.05975},
  year   = {2016}
}