Observación de una orientación molecular de superficie distinta en películas de un polímero conjugado de alta...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La ciencia de los polímeros es la ciencia de los polímeros.
• Electrónica orgánica y electrónica orgánica.

Sus antecedentes:

• Los polímeros semiconductores de alta movilidad son clave para la electrónica orgánica.
• Comprender la orientación molecular es crucial para optimizar el rendimiento del dispositivo.
• Es posible que los métodos tradicionales no capturen completamente las microestructuras de superficie relevantes para el transporte de carga.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la orientación molecular y la microestructura de las películas de poli (N,N-bis-2-octyldodecylnaphthalene-1,4,5,8-bis-dicarboximide-2,6-diyl-alt-5,5-2,2-bithiophene) (P (NDI2OD-T2)).
• Para comparar las orientaciones moleculares de volumen y superficie utilizando un nuevo enfoque NEXAFS.
• Para correlacionar la microestructura con las propiedades de transporte de carga en los transistores orgánicos de efecto de campo (OFET).

Principales métodos:

• Diseminación de rayos X de gran angular de incidencia de pastoreo (GIWAXS).
• Espectroscopia de estructura fina de absorción de rayos X de borde cercano (NEXAFS) con transmisión con resolución de ángulo.
• Medición simultánea de la orientación molecular de la masa y la superficie utilizando NEXAFS.

Principales resultados:

• Se observó una clara diferencia en la orientación molecular entre la superficie de la película y el volumen.
• El bulto exhibió una orientación "cara a cara", consistente con la orientación de la lámina de GIWAXS.
• La superficie mostraba una orientación "edge-on", lo que explicaba la alta movilidad en el plano en los OFET de puerta superior.

Conclusiones:

• La orientación de la superficie "edge-on" es crítica para la alta movilidad de carga en el plano en los FETs P{\displaystyle P{\mathrm {N} }2OD-T{\mathrm {T} }2).
• La orientación de la masa "cara a cara" explica las altas movilidades fuera del plano.
• GIWAXS carece de la sensibilidad superficial para sondear la microestructura de la capa de acumulación, lo que limita su uso para correlacionar la microestructura con el transporte de carga FET.