Large yield production of high mobility freely suspended graphene electronic devices on a PMGI based organic polymer
最近在高迁移率悬浮石墨烯器件中观察到的分数量子霍尔效应为石墨烯物理引入了一个新的方向--电子-电子相互作用动力学领域。然而，目前用于制造这种高迁移率器件的技术具有几个缺点。最重要的是，可用于电子器件的接触材料仅限于几种金属（Au、Pd、Pt、Cr和Nb），因为只有这些金属不受反应性酸（BHF）蚀刻制造步骤的侵蚀。在这里，我们展示了一种新技术，该技术导致机械稳定的悬浮高迁移率石墨烯器件，该器件与几乎任何类型的接触材料兼容。在聚二甲基戊二酰亚胺基有机抗蚀剂上制备的石墨烯器件在77 K下电子载流子密度n = 5.0 10^9 cm^-2时显示出高达600.000 cm ^2/Vs的迁移率。这项技术为基于复杂悬浮石墨烯的自旋电子、超导和其他类型的设备铺平了道路。
2010-09-27 cond-mat.mes-hall
Sequential electron transport and vibrational excitations in an organic molecule coupled to few-kayer graphene electrodes
石墨烯电极是通过新的电极-分子锚定策略来提高分子电子学中的再现性和稳定性的有希望的候选者。在这里，我们报告了顺序电子输运在几层石墨烯晶体管含有个人姜黄素为基础的分子锚定的电极通过π-π轨道键合。我们表明，由于中间分子-电极耦合的非弹性共隧穿激发与单电子输运物理的共存，我们认为，中间电子-声子耦合是这些振动辅助激发的起源。这些实验观察与密度泛函理论计算的补充模型电子输运和姜黄素分子的电子和振动模式之间的相互作用。我们发现，计算的分子的振动模式与实验观察到的激发。
2016-02-04 cond-mat.mes-hall
Physical Origin of Nonlinear transport in organic semiconductor at high carrier densities
在某些有机半导体中的电荷输运表现出非线性特性，并进一步与偏压和温度的普适幂律标度。这种行为的物理起源研究在这里使用可变距离跳跃理论。结果表明，这种普适的幂律标度可以用变距离跳变理论得到很好的解释。与最近的实验数据进行了讨论。
2013-10-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Spin transport and bipolaron density in organic polymers
我们提出了一个理论的自旋极化运输通过一个通用的有机聚合物连接到铁磁导线与任意角度θ之间的磁化方向，考虑到极化子和双极化子状态作为有效的电荷和自旋载流子。在极化子-双极化子输运包括极化子-双极化子转换的扩散描述中，我们发现双极化子密度依赖于角度θ。考虑到双极化子是无自旋准粒子的事实，这是值得注意的，并开辟了一条新的途径来探测有机聚合物中的自旋积累。
2009-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Origin and the role of device physics in the magnetic field effect in organic semiconductor devices
小的磁场（~30 mT）可以有效地调制有机半导体基器件的电致发光、电导和/或光电流，在室温下高达10%。这种有机磁场效应（OMFE）是有机电子学和更基本的磁性中最不寻常的现象之一，因为所有器件组件都是磁性的。然而，尽管最近的研究兴趣激增，其潜在的机制仍然是激烈的争论。在这里，我们的实验确定，磁场引起的系统间交叉率（无论是激子或极化子对之间）的增加，和三重态激子-极化子猝灭率的降低是负责观察到的OMFE。观测到的OMFE结果的多样性，如符号变化和操作条件依赖性，源于器件物理的差异。
2010-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Transport modulation of graphene nanoribbons with side-attached organic molecules
在这项工作中，我们解决的石墨烯纳米带（GNRs）的导电性的影响，在该有机分子是侧附在带端。为了简单起见，仅考虑扶手椅型（AGNRs）和锯齿型（ZGNRs）纳米带，并选择准一维分子，如线性聚芳烃（LPHC）和聚（对亚苯基）。GNRs的电导表现出特定的行为作为有机分子的长度的函数：准一维系统的能谱清楚地反映在GNRs的电导曲线。结果表明，GNRs可以用作光谱传感器设备。在这些体系的电导中，可以观察到奇偶宇称效应，它是连接分子长度的函数。纳米结构描述使用单带紧束缚哈密顿量和电子电导和系统的态密度计算内的格林函数形式主义的基础上的实空间重整化技术。
2007-11-15 cond-mat.mes-hall
Transport properties of copper phthalocyanine based organic electronic devices
在场效应管和金属-绝缘体-半导体二极管中，实验研究了酞菁铜（CuPc）中双极性载流子输运特性。采用密度泛函理论和散射理论，在非平衡格林函数水平上计算了CuPc与铅的电子结构和输运性质.我们讨论，特别是，在不同的几何形状连接到金链的铜酞菁分子的电子结构，以模仿不同的实验设置。结合实验和理论分析解释了迁移率和透射系数对载流子类型（电子或空穴）和接触几何形状的依赖性。我们证明了我们的厚膜上的实验结果和我们的单分子接触的理论研究之间的对应关系。氟化铜酞菁的初步结果进行了讨论。
2010-03-31 cond-mat.mes-hall
Quantum transport simulation scheme including strong correlations and its application to organic radicals adsorbed on gold
我们提出了一种计算方法来定量描述的线性响应电导的纳米器件在近藤政权。该方法依赖于投影方案，从密度泛函理论和非平衡格林函数计算的结果中提取Anderson杂质模型。安德森杂质模型，然后解决了连续时间量子蒙特卡罗。所开发的形式主义允许我们分离对传输的不同贡献，包括相干或非相干传输通道，以及杂质和背景传输之间的量子干涉。我们应用该方法的扫描隧道显微镜设置的1，3，5-三苯基-6-oxoverdazyl（TOV）的稳定自由基分子吸附在金。TOV分子有一个未成对电子，当与金属电极接触时，其表现得像典型的单个安德森杂质。我们评估了近藤温度，有限温度谱函数和输运性质，发现与已发表的实验结果很好的协议。
2017-01-29 cond-mat.mes-hall
Electrically tunable organic-inorganic hybrid polaritons with monolayer WS2
激子-极化激元是由光子态和激子态的线性叠加组成的准粒子，为非线性光学器件提供了潜力。极化激元的激子分量提供有限的库仑散射截面，使得在有机材料（Frenkel）和无机材料（Wannier-Mott）中发现的不同类型的激子产生具有不同粒子间相互作用强度的极化激元。具有不同激子的混合极化激元态为原位控制非线性行为提供了一条潜在的技术路线。在这里，我们展示了一种设备，其中混合极化激元显示在环境温度下，激子的组成部分是部分Frenkel和部分Wannier-Mott，并且在其中占主导地位的激子类型可以切换与施加的电压。该装置由含有有机染料和过渡金属二硫属化物WS $_2$单层的开放微腔组成。我们的研究结果提供了一个视角，电控非线性极化激元器件在室温下。
2017-03-17 cond-mat.mes-hall
Transport in organic semiconductors in large electric fields: From thermal activation to field emission
理解有机半导体在大电场中的电荷输运与许多应用相关。我们提出了在短沟道的聚（3-己基噻吩）和6，13-双（三异丙基硅基乙炔基）并五苯的基础上，从室温到4.2 K的有机场效应晶体管的输运测量。近300 K的运输在这两个系统是很好地描述了热辅助跳跃与Poole-Frenkel样增强的流动性。在低温和大的栅极电压下，这两种材料中的输运变得几乎与温度无关，跨越到场驱动隧穿。这些数据，特别是TIPS-并五苯的数据表明，在考虑更奇特的物质时必须非常谨慎（例如，Tomonaga-Luttinger液体）的运输解释。
2010-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Study Of Organic Monolayer Modified Metal Oxide Semiconductor Devices For High Temperature Applications
本文报道了一种基于有机单层膜的金属氧化物半导体（MOS）器件的制备和特性。在MOS结构中，我们使用1H，1H，2 H，2 H-全氟辛基三氯硅烷（FOTS）自组装单层作为替代。MOS器件的制作工艺简单，采用溅射沉积和浸涂法。该器件在不同温度下进行热处理，以了解其高温应用的性能和效率。将MOS器件加热到150° C、350°C和550°C，发现能带隙分别在2.5eV、3.0eV和3.4eV的量级上变化。对于未加热的样品，能带隙为3.4 eV。结果表明，热处理后，样品的电荷迁移率（μ）、能带隙、电阻等参数均有所降低。由于热处理引起的能带隙的变化显著地影响了I-V和阻抗特性。我们观察到MOS器件在1V到3V之间开始导通，进一步器件导通直到20 V。阻抗分析表明，加热至350 °C的器械显示出低阻抗，但阻抗开始增加，以进一步加热至550°C。利用多介质能带图程序（MEBDP）研究了器件的MOS结构、C-V特性和温度特性（100 ~ 600 K）。我们的实验工作和模拟研究证实，FOTS SAM替代MOS器件可用于高温应用。模拟结果很好地支持了实验观察。研究表明，FOTS有机单层膜有望取代SiO2氧化层应用于MOS和MOSFET的高温应用。
2014-09-23 cond-mat.mes-hall
Hanle effect missing in a prototypical organic spintronic device
我们研究了典型的有机自旋电子巨磁电阻（GMR）器件La0.7Sr0.3MnO3（LSMO）/tris（8-hydroxyquinoline）（Alq 3）/AlOx/Co中的自旋进动（Hanle效应）。在从器件平面以不同角度扫描磁场的测量中没有观察到Hanle效应。作为可能的解释，我们讨论了倾斜出平面的磁化的电极，异常高的流动性或热点。我们的研究结果要求更好地了解自旋注入和运输在这样的设备。
2012-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanosized Vertical Organic Spin-Valves
垂直有机自旋阀器件的制造工艺已经开发出来，它提供了实现小于500 × 500 nm^2的有源器件面积的可能性，并且在有源层的材料选择方面是灵活的。所得到的设备的表征示出了有时超过100%的大的磁阻，然而从设备到设备具有同样大的变化。与大面积自旋阀的比较表明，无论是大的和小的设备的磁电阻最有可能来源于隧道通过针孔和隧道磁电阻。
2015-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quadrupolar glass as a model for charge carrier transport in nonpolar organic materials
用蒙特卡罗模拟了无序非极性有机材料中的载流子输运。作为一个合适的模型，我们考虑了四极玻璃模型。提出了迁移率随温度和电场变化的一般公式。与实验数据进行了比较。
2013-03-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing Carrier Transport and Structure-property Relationship of Highly Ordered Organic Semiconductors at Two-dimensional Limit
有机场效应晶体管是有机电子学中最基本的器件单元，其基本假设之一是电荷传输在介电界面附近的前几个分子层中二维地发生。虽然体相有机半导体的迁移率已经显著增加，但由于有机半导体薄膜中的过度无序和陷阱，在二维极限中直接探测本征电荷输运是不可能的。在这里，高度有序的单层到四层并五苯晶体是通过在六方BN上的范德华（vdW）外延实现的。我们发现，电荷输运在第一导电层中以跳跃为主，但在随后的层中转变为带状。这种突然的相变是由于强烈的调制的分子堆积的界面vdW相互作用，所证实的定量结构表征和密度泛函理论计算。结构调制在第二导电层之外变得可忽略不计，导致仅〜 3 nm的迁移率饱和厚度。高度有序的有机薄膜为新的物理和器件结构（如异质结构和量子阱）提供了一个平台，这在传统的块状晶体中是不可能的。
2016-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Modeling the underlying mechanisms for organic memory devices: Tunneling, electron emission and oxygen adsorbing
我们提出了一个结合的实验和理论研究，以了解在有机存储器件的记忆和负微分电阻（NDR）效应。我们提出的理论模型只是一个一维的金属岛阵列嵌入两个电极。我们利用散射算符方法计算电极与岛之间的隧穿电流，建立了几种器件的基本的隧穿I-V曲线。理论结果与实验结果吻合较好，可以全面理解记忆效应和负折射效应。实验对应，如改变氧气压力的实验，也被处理。
2012-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spatial Variation and Correlation of Spin Properties in Organic Light-Emitting Diodes
利用材料的量子特性的装置是普遍的，其中量子信息处理器和量子传感器显示出重大进展。有机器件由于其可工程化的自旋特性，为量子技术提供了有趣的机会，在研究级器件中展示了自旋电子操作和自旋共振磁场传感，以及与大规模制造技术的兼容性。然而，随着我们将这些原理验证量子设备扩展到更大的集成逻辑系统或空间更小的传感元件，特别是那些与设备内部和设备之间的量子特性变化相关的传感元件，仍然存在一些重要的挑战。在这里，空间分辨磁致发光被用来提供第一个二维地图的自旋属性-奥弗豪泽场-在有机发光二极管。我们发现器件内的变异性超过20%，而空间相关的行为表现出的长度超过$7 \, \mathsfμm$，类似于像素的大小在国家的最先进的AMOLED阵列，这对有机量子器件的再现性和集成的影响。
2021-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Investigations of Metal-Organic structures for applications in Organic Spin Valve devices
本研究全面分析了 Co、Co2FeAl 等铁磁电极与 C60 薄膜界面的结构与磁性特性，揭示了金属原子扩散导致的磁死层及磁各向异性机制，为提升有机自旋阀器件性能提供了重要依据。
2025-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hall Transport in Organic Semiconductors
本研究建立有机半导体准粒子霍尔效应与横向输运的通用理论，模拟并四苯类晶体多输运机制，解释实验中非理想霍尔效应成因，阐明未观测到量子霍尔现象的原因，为同类研究提供框架。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-transport in an organic semiconductor without free charge carrier involvement
我们在实验上验证了室温下小分子有机半导体Alq 3中自由载流子介导的自旋输运假说。通过相邻NiFe层的脉冲铁磁共振将自旋电流泵入该材料中，同时在Alq 3层的另一侧上相邻的Pt层中检测到经由逆自旋霍尔效应（ISHE）由该自旋电流产生的电荷电流，证实了通过Alq 3层的纯自旋电流。Alq 3中的载流子自旋态通过同时应用电子顺磁共振（EPR）随机化。没有发现EPR激发对ISHE电流的影响，这意味着Alq3中的自由电荷载流子不介导自旋输运。
2021-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface Transport in the ν=0 Quantum Hall Ferromagnetic State in the Organic Dirac Fermion System
本文讨论了有机狄拉克费米子系统α-（BEDT-TTF）_2I_3在量子霍尔（QH）铁磁态下的表面磁输运。QH铁磁态是二维Dirac费米子系统中n=0朗道能级简并破缺而产生的可能的ν=0 QH态之一。其特征在于螺旋边缘状态。研究了体区绝缘的多层QH铁磁体中的层间表面螺旋边态输运。我们已经阐明，表面电导率远小于e^2/h，并且随着磁场倾斜到侧表面的法线方向而减小。这些特征解释了在α-（BEDT-TTF）_2I_3中观察到的层间磁电阻。
2015-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Helical Edge Transport in the ν= 0 Quantum Hall Ferromagnetic State of an Organic Dirac Fermion System
University of Tokyo（东京大学）；Institute for Solid State Physics, University of Tokyo（东京大学固体物理研究所）；National Institute for Materials Science（国立材料科学研究所）；Ewha Womans University（梨花女子大学）
研究在层状有机狄拉克费米子系统中发现ν=0量子反磁铁态的螺旋边缘输运特性，并排除了其他可能的解释。
2025-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dissecting Exciton-Polariton Transport in Organic Molecular Crystals: Emerging Conductivity Assisted by Intermolecular Vibrational Coupling
University of Notre Dame（圣母大学）
本研究通过分子间振动耦合增强激子极子传输，揭示了光子介导电流对导电性和载流子迁移率的促进作用。
2025-05-28 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Hopping charge transport in organic materials
讨论了无序有机材料中载流子（电子和空穴）输运的一般性质。结果表明，有机材料中总的能量无序的主要部分通常是由静电无序提供的，由随机定位和定向的偶极子和四极子产生。由于这个原因，这种无序在空间上是强烈相关的。空间相关性直接支配载流子漂移迁移率的场依赖性。形状的电流瞬变，这是一个正确的确定载流子迁移率的首要重要性，被认为是。静电无序的一个显著特征是其在电极附近的改性，并且这种改性在不改变材料结构的情况下发生。它示出了这种现象如何影响电荷注入的特性。我们还考虑了电荷间相互作用对电荷输运的影响。
2013-03-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Environment Assisted Quantum Transport in Organic Molecules
环境辅助量子输运（ENAQT）在激子输运过程中的作用是量子生物学的新发现之一。在无序量子系统中，当环境破坏了量子干涉时，传输是最有效的，但耦合并没有驱动系统完全经典的热扩散。这种介于纯量子域和半经典域之间的平衡领域在其他生物传输过程中没有被考虑过，例如通过有机分子的电荷传输。假定受体-配体复合物中的结合是静态的，因为假定电子不能穿过配体分子。我们表明，ENAQT使交叉配体运输可能和有效的某些原子之间的开放的方式为受体上的电荷分布的重组时，配体分子对接。这种新的效应可能会改变我们对受体如何工作的理解。我们在咖啡因分子上展示了室温下的ENAQT。
2015-02-28 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph q-bio.BM
Hyperfine-induced spin relaxation of a diffusively moving carrier in low dimensions: implications for spin transport in organic semiconductors
载流子的自旋与核自旋浴之间的超精细耦合是许多有机半导体中载流子自旋弛豫的主要通道。我们从理论上研究了在有机半导体的典型传输机制中，载流子在d维规则晶格上进行随机行走时的超精细诱导自旋弛豫。我们表明，在d=1和d=2的时间依赖性的空间积分自旋极化，P（t），是占主导地位的超指数衰减，跨越到一个拉伸指数尾巴在很长的时间。更快的衰减归因于随机游走轨迹的多次自相交（返回），这种情况在较低维度中更常见。我们还表明，分析和数值，返回导致P（t）的敏感性，外部电场和磁场，这种敏感性强烈依赖于系统的维数（d=1与d=3）。此外，我们详细研究了时间积分自旋极化，$σ(r)$，这可以在自旋极化电极的自旋输运实验中探测的坐标依赖性。我们表明，虽然$σ(r)$基本上是指数的，多个自相交的效果可以确定在运输测量从外部磁场和电场的自旋衰减长度的强烈依赖。
2015-03-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Study of Electron Transport in Organic and Inorganic Atomic Monolayer Based MOS/MOSFET
有机和无机单分子层材料在纳米电子学中的潜在应用引起了广泛的研究兴趣。在本论文中，我们研究了有机单层膜如三氯（1H，1H，2 H，2 H-全氟辛基）硅烷（FOTS），六甲基二硅氮烷（HMDS）和无机单层膜如六方氮化硼（h-BN）和二硫化钼（MoS_2）基MOS器件。基于有机单层的构型为Au/FOTS/p-Si和Au/HMDS/p-Si。基于无机单层的结构为Au/MoS_2/SiO_2/p-Si和Au/h-BN/SiO_2/p-Si。利用多介质能带图程序（MEBDP）和MOSFeT模拟软件对这些结构进行了研究，并与Au/SiO2/p-Si MOS结构进行了比较。本文报道了FOTS、HMDS、h-BN、MoS_2和SiO_2的MOS和MOSFET的C-V和I-V特性。结果表明，上述结构适用于设计漏致势垒降低（DIBL）和阈值电压降低的MOSFET。我们注意到，上述配置优于沟道长度为10 nm的2nm厚的基于SiO2的MOSFET。
2014-09-23 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Unravelling the role of the interface for spin injection into organic semiconductors
自旋电子学为电子器件带来了自旋自由度，而分子/有机电子学则增加了发挥化学多功能性的机会。在这里，我们展示了如何，作为常用的无机材料的竞争者，有机/分子为基础的自旋电子器件可以表现出非常大的磁阻，并导致定制的自旋极化。本文报道了（La，Sr）MnO_3/Alq_3/Co纳米磁性隧道结中高达300%的巨隧道磁电阻效应。此外，我们提出了一个自旋相关的输运模型，给出了一个新的理解自旋注入到有机材料/分子。我们的研究结果带来了一个新的见解，如何可以调整自旋注入分子工程和铺平了道路，以化学剪裁的自旋电子器件的性能。
2010-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Effect of Carbon Nanotube/Organic Semiconductor Interfacial Area on the Performance of Organic Transistors
我们发现，并五苯晶体管的性能可以显着提高，通过最大限度地提高单壁碳纳米管（SWCNT）/并五苯的界面面积。通过将不同密度（0-30 μm）的短单壁碳纳米管锚定到Pd电极来改变界面面积。与具有零SWCNT的器件相比，对于低、中和高SWCNT密度，平均迁移率分别增加三倍、六倍和九倍。随着单壁碳纳米管密度的增加，电流通断比和导通电流分别增加了40倍和20倍。我们解释了使用降低的单壁碳纳米管/并五苯界面的势垒高度的改善的器件性能。
2012-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large room-temperature magnetoresistance in lateral organic spin valves fabricated by in-situ shadow evaporation
我们报告的成功制造的横向有机自旋阀的通道长度在子$100\,nm$制度。制造工艺基于在超高真空条件下的原位阴影蒸发，因此在铁磁金属电极和有机半导体之间产生清洁且无氧的界面。自旋阀器件由镍和钴-铁电极以及高迁移率\emph{n}型有机半导体$N,N'$ -双（七氟丁基）- $3,4:9,10$ -二萘嵌苯二酰亚胺组成。我们的研究包括横向自旋阀器件的制造工艺和材料的适用性以及室温下的磁输运测量的基础研究。最好的器件表现出高达$50\,%$的磁阻，这是迄今为止报道的室温下的最大值。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Estimation of the concentration of deep traps in organic photoconductors using two-photon absorption
通常，无定形有机材料含有高密度的陷阱。陷阱阻碍电荷传输，从而影响有机电子器件的各种工作参数。在本文中，我们提出了一个简单但可靠的方法估计浓度的深陷阱（陷阱，保持载流子的时间远远长于典型的传输时间的设备）。该方法是基于测量的依赖性的总电荷，收集在电极上的总初始电荷，均匀地产生在传输层的光脉冲的作用下。讨论了该方法的优点和局限性，并给出了光电导有机材料聚（2-甲氧基-5-（2 ′-乙基己氧基）-1，4-亚苯基亚乙烯基）（MEH-PPV）中深陷阱密度的估算实例。
2013-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron transport through single conjugated organic molecules: Basis set effects in ab initio calculations
我们采用单粒子格林函数方法结合密度泛函理论计算研究了单共轭分子（包括苯二硫醇、不同长度的低聚亚苯基乙炔和夹在两个具有不同接触结构的金电极之间的含二茂铁分子）的电子输运.我们重点讨论了基组在从头计算中的作用。结果表明，费米能级在输运带隙中的位置对分子-铅的电荷转移很敏感，并受基组大小的影响。这可以显著地改变长分子的电导率，改变的数量级很大，尽管对短分子的影响很小。费米能周围的共振倾向于固定费米能的位置并抑制这种效应。并与实验数据进行了比较。
2007-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Super-transport of Excitons in Atomically Thin Organic Semiconductors at the 2D Quantum Limit
相干激子的长距离快速输运对于发展高速激子电路和量子计算应用具有重要意义。然而，这些相干激子中的大多数仅在与腔耦合时在一些低维半导体中观察到，因为在材料的原生状态下，激子输运存在大的不均匀加宽和退相效应。在这里，通过将相干激子限制在2D量子极限，我们首次观察到分子聚集使激子在原子级薄的二维（2D）有机半导体中在相干态之间的超传输成为可能，在室温下测得的高效激子扩散系数为346.9 cm 2/sec。该值比其他有机分子聚集体和低维无机材料的报道值高一到几个数量级。在没有耦合到任何光学腔的情况下，单层并五苯样品，一个非常干净的2D量子系统，（1.2 nm厚），具有高结晶度（J型聚集）和最小界面态，显示出来自Frenkel激子的超辐射发射，这通过温度依赖的光致发光（PL）发射，高度增强的辐射衰减速率，显著窄化的PL峰宽和强定向的面内发射。单层并五苯样品中的相干性被观察到在135个分子上离域，这显著大于从其他有机薄膜观察到的值（几个分子）。此外，在单层并五苯样品中的激子的超输运表现出高度各向异性的行为。我们的研究结果为未来高速激子电路，快速OLED和其他光电器件的发展铺平了道路。
2020-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effects of carrier mobility and morphology in organic semiconductor spin valves
我们研究了四种不同电子性质的有机半导体（OSC）中的自旋输运，其中Fe和Co分别作为顶部和底部铁磁（FM）接触。在基于载电子OSC、三（8-羟基喹啉）铝（Alq $_3$）和载空穴OSC、酞菁铜（CuPc）的结中观察到室温的磁电阻（MR）效应。这两种OSC的MR显示出相似的温度依赖性，这表明FM引线而不是OSC在随温度升高的自旋输运退化中起主导作用。我们还研究了基于两种高横向迁移率载电子OSC，3，4，9，10-二萘嵌苯四甲酸二酐（PTCDA）和N，N '-双（4-三氟甲基苄基）-1，4，5，8-萘四甲酸二酰亚胺（CF $_3$ -NTCDI）的结。然而，这些结表现出弱得多的自旋输运效应。形态学研究表明，这些高迁移率OSC膜具有比Alq $_3$或CuPc粗糙得多的表面，因此自旋输运的劣化可能源于由于更粗糙的FM/OSC界面引起的增强的散射。我们的研究表明，FM/OSC界面在有机器件的自旋输运中起着重要的作用，需要进一步的探索。
2012-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thickness dependence of space-charge-limited current in spatially disordered organic semiconductors
有机半导体中的电荷输运性质由两种微观无序决定，即与局域态分布有关的能量无序和与材料形态特征有关的空间无序。从一个半经典的图片，电荷输运性质是决定性的载流子迁移率和材料中的静电场分布。尽管无序对载流子迁移率的影响已被广泛研究，但无序的存在如何扭曲静电场分布及其对电荷输运的影响仍然没有答案。本文基于分数维静电理论，提出了一个空间无序有机半导体的空间电荷限制电流（SCLC）模型。我们发现SCLC的厚度依赖性与有机半导体中的空间无序有关。对于无陷阱传输，SCLC表现出修改的厚度缩放$J\propto L^{-3α}$，其中分数维参数$α$占有机半导体中的空间无序。陷阱限制和场依赖的迁移率也服从$α$依赖的厚度缩放。修正后的SCLC模型与空间无序有机半导体的实验结果吻合较好。通过将该模型应用于实验数据，可以比使用现有模型更好地准确地推导出标准电荷输运参数。
2018-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Room temperature triplet state spectroscopy of organic semiconductors
有机发光器件和太阳能电池是在有机半导体中产生、操纵和破坏激发态的机器。表征这些激发态或激子对于优化显示器和太阳能收集等应用中的器件性能至关重要。如果激发态是三重态，这是复杂的，因为电子跃迁是暗的，振子强度消失。因此，三重态光谱通常必须在低温下进行，以减少来自非辐射速率的竞争。在这里，我们通过设计包含目标分子的固态宿主基质来控制非辐射率，从而允许在室温下观察磷光并减轻低温实验的限制。我们测试这些技术在广泛的材料上的功能跨越多激子产生（单线态激子裂变），有机发光器件主体材料，和热激活延迟荧光型发射器。控制目标分子周围基质中的非辐射模式也可在发光和光伏器件中具有更广泛的应用。
2013-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
The Non-Ideal Organic Electrochemical Transistors Impedance
有机电化学晶体管为生物传感器和神经启发电子器件提供了强大的功能，但对这种电化学器件的时间依赖性行为仍有很多了解。在这里，我们报告的分布式元件建模的阻抗，这样的微加工设备，系统地进行下一个大的浓度变化KCl（aq）和氯化钙（aq）。我们提出了一个新的模型，它考虑到三个主要的偏差，理想的，系统地观察，所造成的材料和设备的复杂性，在大的频率范围内（1 Hz至1 MHz）。除了引入更多的自由度外，这些非冗余参数的引入以及它们作为电解质浓度和施加电压的函数的行为的研究更详细地描述了OECT的工作原理。该优化模型可以进一步用于改善OECT在许多应用（例如生物传感器、神经启发设备）和电路仿真中的性能。
2019-05-04 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
High-precision Quantum Monte-Carlo study of charge transport in a lattice model of molecular organic semiconductors
本文利用高精度量子蒙特卡罗和精确对角化研究二维三角晶格有机半导体模型，通过结合静态无序近似改进低频载流子迁移率估计，并指出简单弛豫时间近似与QMC数据不符。
2024-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Improved Performance of Organic Light-Emitting Transistors Enabled by Polyurethane Gate Dielectric
该研究提出用聚氨酯栅介质替代PMMA来减少陷阱、提升有机发光晶体管性能，并建立模型解释夹断电压异常，为低偏压商用OLETs提供可行路径。
2023-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Unveiling the Signature of Adsorbed Organic Solvents for Molecular Electronics through STM Approaches
在金基底上的有机溶剂、苯、甲苯和环己烷蒸发后，扫描隧道显微镜（STM）显示存在剩余的吸附层。在环境条件下单独观察不同的溶剂分子，并通过STM以断裂结方法表征其电子传输性质。这两种技术的结合揭示了，一方面，溶剂没有完全蒸发的金电极，其次，决定了分子电子学中的溶剂的电子传输的作用。
2022-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
