阳离子亲电进攻对有机半导体的普适高效 p 型掺杂
材料科学
2022-02-15 v1 应用物理
摘要
掺杂对于调控半导体的电学性质具有重要意义。然而，当前有机半导体（OSCs）的掺杂方法要么效率低下，要么仅适用于少数 OSCs，严重限制了其普遍应用。本文中，我们通过研究掺杂剂三苯甲基阳离子与聚(3-己基噻吩)（P3HT）之间的相互作用，揭示了一种新颖的 p 型掺杂机制。研究发现，三苯甲基阳离子对噻吩的亲电进攻导致烷基化离子的形成，进而诱导相邻 P3HT 链的电子转移，实现 p 型掺杂。这一独特的 p 型掺杂机制可用于掺杂多种 OSCs，包括那些具有高电离能（IE=5.8 eV）的 OSCs。此外，该掺杂机制赋予三苯甲基阳离子强掺杂能力，在 P3HT 中实现 100% 的极化子产率和超过 80% 的掺杂效率。这一新颖掺杂机制的发现与阐明不仅指出强亲电试剂是一类高效的 OSCs p 型掺杂剂，也为 OSCs 的高效掺杂提供了新机遇。
引用
@article{arxiv.2202.06497,
title = {Universal and Efficient p-Doping of Organic Semiconductors by Electrophilic Attack of Cations},
author = {Jing Guo and Ying Liu and Ping-An Chen and Xinhao Wang and Yanpei Wang and Jing Guo and Xincan Qiu and Zebing Zeng and Lang Jiang and Yuanping Yi and Shun Watanabe and Lei Liao and Yugang Bai and Thuc-Quyen Nguyen and Yuanyuan Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.06497},
year = {2022}
}