オーガニックフィールド効果トランジスタにおけるホッピングモビリティの評価における分子間相互作用の重要性:ペンタセン対ディチオフェン-テトラチアフルバレーン
Stefan T Bromley1, Marta Mas-Torrent, Peter Hadley
1Ceramic Membrane Centre, The Pore, DelftChemTech, Delft University of Technology, Julianalaan 136, 2628 BL Delft, The Netherlands. s.t.bromley@tnw.tudelft.nl
ディチオフェン-テトラチアフルワレン (DT-TTF) トランジスタの高移動性は,分子間相互作用を考慮することによって理解されます. この計算研究は,DT-TTFがDT-TTFであることを明らかにしています.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- コンピューティング・ケミストリー
- オーガニック・エレクトロニクス
背景:
- オーガニック・フィールド・エフェクト・トランジスタ (OFET) は,柔軟な電子機器にとって極めて重要です.
- 高電荷キャリアのモビリティは,OFETの重要なパフォーマンスメトリックです.
- ディチオフェン-テトラチアフルワレン (DT-TTF) は,有望な高度な移動性を示しています.
研究 の 目的:
- DT-TTFトランジスタにおける高電荷キャリアの移動性に寄与する要因を計算的に調査する.
- DT-TTFのモビリティ決定因子をペンタセンと比較する.
- 荷载輸送における分子間相互作用と再構成エネルギーの役割を明らかにする.
主な方法:
- 再構成エネルギー (lambdareorg) の計算の拡張された測定値.
- 孤立したおよび結晶に埋め込まれたDT-TTF分子の計算研究.
- 分子間相互作用と電荷移位効果の分析.
主要な成果:
- DT-TTFのための計算されたlambdareorgは,0.574 eV (孤立) から0.042 eV (結晶内蔵) に大幅に減少します.
- 分子間相互作用と局所電荷移位は,DT-TTF結晶におけるlambdareorgの減少に不可欠である.
- 結晶のDT-TTFにおける縮小されたラムダレオルグは,孤立したペンタセンの (0.098 eV) と比較できます.
結論:
- 分子間相互作用は,有機半導体におけるホールホッピングの移動性を理解し,予測するために不可欠です.
- 結晶格子内のステリックおよび電子環境は,効果的な再編成エネルギーに劇的な影響を及ぼします.
- DT-TTFの高度なモビリティは,結晶パッキングによって促進されるラムダレオルグの大幅な減少に起因する.
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