Organic crystalline polymers: structural properties and way to synthesis under high pressure
我们考虑不同的结构，这可以通过在高压下聚合芳香族有机分子获得。这些2D和3D共价键合的有机聚合物及其功能化可以为能量存储和转换设备的生产铺平道路。高压合成可能作为一个有用的提示，生产这些结构和它们的功能化类似物通过湿化学合成。
2018-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Energetic disorder at the metal/organic semiconductor interface
有机半导体的物理学主要是由能量无序效应所决定的。我们发现，图像力减少了静电分量的总能量障碍附近的界面与金属电极。典型地，在与金属电极相邻的有机半导体分子的前几层处，能量无序的变化显著降低。电荷注入到有机半导体的影响进行了讨论。
2005-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Bimolecular Recombination of Charge Carriers in Polar Amorphous Organic Semiconductors: Effect of Spatial Correlation of the Random Energy Landscape
我们提出了一个简单的模型的双分子载流子复合在极性非晶有机半导体中的主要部分的充满活力的障碍是由永久偶极子提供，并表明，复合速率常数可以远小于相应的朗之万速率常数。非晶偶极材料中随机能量场的长程空间相关性是导致速率常数大幅度降低的原因，在没有空间相关性的情况下，即使是强无序也不会改变Langevin速率常数。我们的研究表明，双分子复合的显著抑制可以发生在均匀的非晶有机半导体中，而不需要材料的大尺度不均匀性。
2020-02-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Band dispersion and electronic lifetimes in crystalline organic semiconductors
从理论上研究了晶体有机半导体（OSC）中几种微观相互作用对光电发射谱的影响。有人认为，它们的相对作用可以通过分析它们的温度和它们的动量/能量依赖性来解开。我们的分析表明，极化热带变窄，这是在OSC中的电输运的大多数理论的基础，是不一致的，在这些材料的微观参数的范围内适当。提出了一种替代方案来解释实验趋势。
2011-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Role of anisotropy in the Förster energy transfer from a semiconductor quantum well to an organic crystalline overlayer
本文研究了二维Wannier激子（施主）到分子晶体覆盖层Frenkel激子（受主）的非辐射共振能量转移。我们表征的有机子系统的光学各向异性对这个过程的影响。使用现实的材料参数的值，我们表明，它是可能的，以改变传输速率内通常是一个因素的两个取决于结晶覆盖层的取向。供体和受体能量的共振匹配也可以通过有机晶体取向部分地调节。
2011-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Strongly Enhanced Thermal Stability of Crystalline Organic Thin Films Induced by Aluminum Oxide Capping Layers
我们发现，有机半导体二茚并薄膜（DIP）的热稳定性可以强烈增强氧化铝覆盖层。通过热脱附光谱和原位X射线衍射，我们证明，有机膜不仅停留在衬底上，但甚至保持结晶高达460 ℃，即270度。高于未封端膜的脱附点（190 ℃）。我们认为，这种强烈的增强的热稳定性相比，未加盖，也金属加盖的有机层是有关的氧化铝和结构良好定义的生长界面的扩散非常弱。我们讨论了在高温下最终击穿的可能机制。
2004-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Effect of shallow traps on polaron transport at the surface of organic semiconductors
研究了陷阱控制p型有机场效应晶体管（OFFET）中光致电子和空穴在半导体-介质界面上的转移。已经观察到，电子转移到电介质中的极化子的场效应迁移率的降低，这表明在导电沟道中产生了额外的浅陷阱。利用这种效应，我们测量了场效应迁移率与浅陷阱密度μ（N）的关系，从而可以估算出单晶并四苯器件沟道中的平均极化子捕获时间τ_tr = 50 +- 10 ps，以及浅陷阱密度N_0 =（3 +- 0.5）*10^11 cm^-2。
2006-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Ionization potentials of crystalline organic thin films: Position dependence due to molecular shape and charge redistribution
在有机薄膜中，除了电子极化或电荷重新分布外，中性共轭分子的形状还产生与位置相关的电离势和电子亲合势。自洽I（n）和A（n）的计算在每层n的10层膜的原型有机物在金属上。讨论了I（n）在蒽、C_（60）和PTCDA表面的深度依赖性。形状的贡献可以是相当大的，高达0.5 eV，主要来自电荷四极相互作用。
2010-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Electronic disorder in crystalline organic semiconductor: the role of thermal motions modulating the transfer integrals in polyacenes
采用分子动力学模拟和转移积分的量子化学计算相结合的方法研究了热结构涨落对分子间转移积分调制的影响。我们发现，对于两种常见的有机半导体，转移积分的波动与其平均值具有相同的数量级，这一观察结果对目前采用的有机半导体中电荷输运模型提出了质疑，并确定了动态电子无序中载流子迁移率的限制因素。
2005-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
The interplay of interfaces, supramolecular assembly, and electronics in organic semiconductors
Department of Chemistry, School of Physical Sciences, The University of Adelaide（阿德莱德大学物理科学学院化学系）
综述有机半导体中弱非共价力导致的界面结构无序及其对电子性能的影响，探讨通过控制超分子组装来优化器件性能的方法。
2026-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glass-Like Heat Conduction in High-Mobility Crystalline Semiconductors
报道了具有I型笼形水合物晶体结构的多晶半导体的热导率。Ge笼形物（掺杂有Sr和/或Eu）表现出典型的非晶材料的晶格热导率。值得注意的是，尽管具有明确的晶体结构和相对高的电子迁移率（$\sim 100 cm^2/Vs$），这种行为还是发生了。掺杂离子的动力学及其与结构的多面体笼的相互作用是强声子散射的可能来源。
1998-12-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Finite-Size Scaling of Charge Carrier Mobility in Disordered Organic Semiconductors
非晶半导体中电荷输运的模拟通常是在微观尺度上进行的。结果，载流子迁移率变得依赖于系统尺寸。我们提出了一个简单的方法外推一个宏观的，非色散的流动性从微观的系统尺寸依赖。根据基于温度的外推法[Phys. Rev. B 82，193202（2010）]对该方法进行了验证。此外，我们提供了一个分析估计的系统尺寸进行非色散电荷输运模拟有限的载流子密度的系统中，来自截断高斯分布。该估计不限于格模型或特定速率表达式。
2015-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Self-consistent model of unipolar transport in organic semiconductor diodes: accounting for a realistic density-of-states distribution
利用有效输运能的概念，并考虑到一个现实的态密度分布，以及在有机材料中的陷阱态的存在下，在有机半导体二极管的电荷载流子注入和单极输运的自洽，平均场模型的开发。从模型产生的后果进行了讨论的基础上，氧化铟锡/有机半导体/金属导体结构的示例性。单极铟锡氧化物/聚-3-己基噻吩/铝器件的理论与实验数据的比较。
2011-03-09 cond-mat.mtrl-sci
Validation of the effective masses calculated using finite difference method on a five-point stencil for inorganic and organic semiconductors
本文给出了一个在五点模板上用有限差分法从能量色散关系计算有效质量的程序。我们验证我们的代码对无机（GaAs和InP）和有机（并五苯和红荧烯）晶体。
2013-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Dressed Rabi oscillation in a crystalline organic radical
利用自由电子激光在240 GHz / 8.56 T下对结晶有机自由基BDPA进行脉冲电子顺磁共振（EPR）实验，发现了一个依赖于顶角的共振频率。在单个拉比振荡期间观察到高达11 MHz（45 ppm）的频移。我们把频率的变化归因于自旋-自旋相互作用对章动的“修饰”。一个非线性半经典模型，其中包括一个温度和样品的几何形状依赖的退磁场再现实验结果。由于实验是在没有腔体的情况下进行的，因此辐射阻尼-磁共振中最常见的非线性相互作用-在我们的实验中可以忽略不计。
2019-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interface Dipole : Effects on Threshold Voltage and Mobility for both Amorphous and Poly-crystalline Organic Field Effect Transistors
详细比较了偶极分子自组装单层膜（SAM）对非晶和多晶有机半导体有机场效应晶体管（OFET）阈值电压和载流子迁移率的影响。我们表明，在SAM的阈值电压和偶极诱导的电荷之间的相同的关系持有时，这两种类型的设备被制造在严格相同的基底基板。载流子迁移率对于非晶OFET几乎是恒定的，不受SAM中偶极子的影响，而对于多晶OFET（并五苯），载流子迁移率的大的变化与有机膜结构（主要是晶粒尺寸）的变化有关。
2014-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz Raman spectroscopy probe of intermolecular vibration in high-mobility organic semiconductors under uniaxial strain
对高迁移率有机单晶半导体进行了太赫兹拉曼光谱研究，通过太赫兹拉曼光谱研究了γ点处的声子能量与外部单轴应变的关系。单轴应变下的拉曼模式的峰位移的观察表明，应用外部应变可以有效地调整分子间的振动，特别是相关的电子-声子耦合。太赫兹拉曼光谱与分子动力学模拟结合进行提供了一个深入的了解最近发现的非常大的应变对高迁移率有机半导体中的电荷传导的影响。
2019-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Control of Spontaneous Orientation Polarization in Organic Semiconductors: The Role of Molecular Structure and Film Growth Conditions
Institute of Physics, University of Augsburg（奥格斯堡大学物理研究所）
本研究探讨有机半导体中自发取向极化（SOP）的调控机制，指出可通过分子设计和薄膜生长条件控制SOP，并阐述其在有机发光器件中的应用价值。
2025-11-11 cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional hole gas in organic semiconductors
量子力学限制在固态界面的高导电金属气体是探索非平凡电子态的理想平台，否则在大块材料中无法获得。虽然二维电子气（2DEG）已经在常规半导体界面中实现，但是作为2DEG的相反类似物的二维空穴气（2DHG）的实例仍然有限。在这里，我们报告的2DHG在溶液处理的有机半导体结合使用离子液体的双电层的观察。高迁移率有机半导体的分子平坦单晶用作无缺陷界面，其促进高密度空穴的二维限制。6 k $Ω$的显著低的薄层电阻和10 $^{14}$ cm $^{-2}$的高空穴气体密度导致在环境压力下的金属-绝缘体转变。在有机半导体中测量的简并空穴提供了一个广泛的机会，使用分子工程异质界面定制低维电子态。
2020-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Molecular fingerprints in the electronic properties of crystalline organic semiconductors: from experiment to theory
通过比较光电子能谱与非微扰动力学平均场论扩展到多体从头计算，我们表明，在突出的情况下，并五苯晶体的一个很好的协议与实验的带宽，色散和寿命的空穴载流子带可以实现在有机半导体中提供一个适当的帐户的耦合到分子的振动模式和存在的障碍。我们的研究结果合理化越来越多的实验证据，即使是最好的能带结构理论的基础上的电子相互作用的多体处理不能重现实验光电发射数据在这类重要的材料。
2012-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Martensitic-like transition between liquid crystalline and crystalline phases of prototypical discotic organic semiconductor
Rice University（莱斯大学）；Stanford Synchrotron Radiation Lightsource, SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福同步辐射光源，SLAC国家加速器实验室）；Prairie View A & M University（普雷里维尤A&M大学）
研究了HAT6有机半导体中液晶柱状六方相与晶体相之间通过类似马氏转变的机制进行相变，展示了其方向相关性、结构可逆性和超快动力学特性。
2026-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Spin fine-structure reveals bi-exciton geometry in an organic semiconductor
在有机半导体中，双激子是载流子倍增和激子湮灭的关键中间体。它们的局部几何结构决定了它们的电子性质，但一直难以确定。在这里，我们访问的结构，最近发现的$S=2$五重双激子状态的有机半导体使用宽带光检测磁共振。我们将实验提取的自旋结构与分子晶体几何形状相关联，以确定双激子状态所在的特定分子配对。
2020-03-19 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Nature of Charge Carriers in Disordered Organic Molecular Semiconductors
无序有机分子半导体中的载流子输运是现代凝聚态物理中一个令人着迷的尚未解决的问题，同时对它们在“塑料”基场效应晶体管、发光二极管和激光器中的应用有着极其重要的意义。在这个问题上最有争议的问题是载流子的性质，即它们是裸电子还是修饰电子，称为极化子。本文首次用简单的实验证明了在无序分子半导体中，静态无序运动的极化子是载流子输运的主要原因。
2003-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Phenomenological model for charge dynamics and optical response of disordered systems: application to organic semiconductors
我们给出了一个描述局域化无序系统中载流子低频光吸收的唯象公式。这允许提取，从实验数据上的光学电导率，相关的微观参数确定的传输特性，如载流子的本地化长度和弹性和非弹性散射时间。在这里对该通式进行了测试并应用于有机半导体，已知动态分子无序在传输特性中发挥关键作用。目前的治疗捕获的基本思想，最近提出的电荷传输的瞬态本地化的情况下，将其从直流迁移率的频域。当应用到现有的红荧烯FET的光学测量，我们的分析提供了定量的证据的瞬态本地化现象。对其他无序电子系统的可能应用进行了简要讨论。
2014-05-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Electronic functionalization of the surface of organic semiconductors with self-assembled monolayers
分子自组装已被广泛用于金属和氧化物的表面改性，用于各种应用，包括分子和有机电子学。本研究的目标之一是了解这些表面的电子性质可以通过自组装单分子膜（SAM）进行修改。在这里，我们展示了一种新型的分子自组装：在有机半导体表面生长有机硅烷自组装膜，这导致有机材料的表面电导率急剧增加。对于具有大偶极矩的有机硅烷分子，SAM诱导的有机分子晶体的表面电导率接近每平方10^-5 S，这与超高载流子密度下有机场效应晶体管（OFFET）实现的最高电导率相当。SAM功能化的有机表面是完全可接近的环境，这使得它们非常有吸引力的传感应用。我们已经观察到，极性分子的蒸气与SAM功能化的有机半导体的相互作用导致电导率的快速和可逆的变化，与分析物蒸气的压力成比例。
2007-10-09 cond-mat.mtrl-sci
Iron Intercalated Covalent-Organic Frameworks: First Crystalline Porous Thermoelectric Materials
共价有机骨架（COFs）是设计功能分子材料的有趣平台。在这里，我们提出了一个计算研究的基础上范德华色散校正的混合密度泛函理论计算分析的材料性能的环硼氧烷连接和三嗪连接插层COFs。研究了Fe原子对插层COFs费米能级附近电子能带结构的影响。通过态密度（DOS）计算分析了这类插层COFs的材料特性。我们预测，COFs的电子性质可以通过在其结构中的两个有机层之间添加Fe原子来微调。这种新型COFs有望成为热电材料。这些插层COF提供了一种新的策略，以高度可控和可预测的方式在刚性多孔网络内创建热电材料。
2017-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Band Structure Engineering in Highly Crystalline Organic Semiconductors
本文研究高结晶有机半导体共混物，通过光谱和理论模拟证明电子离域对能带结构工程有显著贡献，为定制光电应用铺路。
2024-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Tunable Semiconductors: Control over Carrier States and Excitations in Layered Hybrid Organic-Inorganic Perovskites
对于一类基于$π$共轭有机阳离子的2D混合有机-无机钙钛矿半导体，我们定量预测如何改变有机和无机组分允许以量子阱方式控制载流子态的性质、能量和局部化。我们的第一性原理预测，大规模的混合密度泛函理论与自旋轨道耦合的基础上，表明在一个单一的混合物的有机和无机部分之间的接口可以系统地调制，使我们能够选择不同的I型和II型能级排列。电子和空穴的能级、复合性质和传输行为因此通过选择特定的有机官能化并将它们与合适的无机组分并置而变得可调。
2018-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Charge carrier coherence and Hall effect in organic semiconductors
霍尔效应测量对于阐明有机半导体中基本的电荷输运机制和本征迁移率具有重要意义。然而，霍尔效应的研究经常揭示一个非常规的行为，不能很容易地解释与简单的带半导体霍尔效应模型。在这里，我们开发了一个分析模型的霍尔效应在有机场效应晶体管的共存带和跳跃载流子的制度。该模型，这是由实验支持，是基于部分霍尔电压补偿效应，发生因为跳跃载流子响应于横向霍尔电场和漂移的方向相反的洛伦兹力作用于带载流子。我们表明，这特别会导致在具有大量非对角热无序的有机半导体中观察到不发达的霍尔效应。我们的模型解释了各种有机半导体中霍尔效应的主要特征，并提供了霍尔迁移率，载流子密度和载流子相干因子的分析描述。
2016-01-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Finite Temperature TD-DMRG for the Carrier Mobility of Organic Semiconductors
大量的非绝热动力学研究被用来揭示有机半导体中载流子输运的本质。本文提出了一种基于“近似精确”图形处理单元（GPU）的有限温度TD-DMRG方法来计算有机半导体中载流子迁移率，该方法采用电子-声子模型，特别是红荧烯晶体，其参数由第一性原理导出.我们发现，（i）TD-DMRG是一个通用的和强大的方法，可以弥合跳跃和带图片之间的差距，涵盖了广泛的电子耦合强度;和（ii）与现实的参数，TD-DMRG是能够占实验观察到的“类带”输运行为（$\partial μ/ \partial T < 0$）在红荧烯。我们进一步研究了电荷输运的同位素效应的长期困惑，并明确地证明了负同位素效应（$\partial μ/ \partial m < 0$，其中$m$是原子质量）应该是普遍的。
2020-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Early steps in the formation of the interface between organic molecular semiconductors and metals: a computational approach
提出了一种计算方法，用于预测模拟金属和有机分子半导体之间界面形成的早期步骤中的纳米级形态。尽管金属-分子结对于电子应用的发展具有相关性，但界面处的结构细节通常难以评估。我们的方法，基于集成的密度泛函理论与生长动力学的模拟方法，允许解开的金聚集体形成到分子材料的结构细节。模拟应用于调查的初始步骤中形成的金团簇的界面处与原型的p型和n型有机分子半导体。结果表明，金属-有机界面的形态，分子结构的细节和特殊的金属-分子相互作用之间的显着相关性，也突出了制造条件的作用。
2020-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Reversible Switching of Charge Injection Barriers at Metal/Organic-Semiconductor Contacts Modified with Structurally Disordered Molecular Monolayers
金属/半导体界面通过电荷注入势垒的形成来控制半导体器件的操作，电荷注入势垒可以通过调节金属功函数来控制。然而，控制能力通常限于静态。我们表明，可以赋予一个动态的性质，使用电极表面改性与结构无序的分子单层的接口。界面处的势垒高度通过外部电场以可逆的方式显著改变。结果，观察到通过界面的载流子输运性质的急剧变化，例如金属/有机半导体/金属二极管的可逆极性反转。
2014-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Simulation of Charge Transport in Organic Semiconductors: A Time-Dependent Multiscale Method Based on Non-Equilibrium Green's Functions
在弱相互作用的有机半导体中，静态和动态无序常常对输运性质产生重要影响。描述这些系统中的电荷传输需要一种正确考虑结构和电子波动的方法。在这里，我们提出了一个多尺度方法的基础上结合的分子动力学模拟，电子结构计算，和运输理论，使用时间依赖性非平衡格林函数。我们采用的方法来研究的电荷输运在C $_{60}$ -含有自组装单分子膜（SAMs），这是用于有机场效应晶体管。
2017-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of exciton transport in crystalline thin-films of the organic semiconductor di-indeno-perylene using photoluminescence analyses
采用光致发光猝灭方法研究了典型有机半导体二茚并二萘嵌苯（DIP）中激子的输运，并采用一种包含干涉效应、猝灭剂穿透效应和非理想激子猝灭效应的先进激子扩散模型进行了解释. X-射线衍射揭示了约90 nm的激子扩散长度和DIP层的结构相干长度之间的相关性。在5 - 300 K范围内的温度依赖性研究表明，在80 K以上的非相干激子输运在10 - 20 meV的激子密度的厚度依赖性梯度相关的激活能。在80 K以下，可以通过低温下减少的声子相互作用观察到相干激子输运。这份手稿是一个预定稿。
2012-07-04 cond-mat.mtrl-sci
Excited State Properties of Organic Semiconductors: Breakdown of the Tamm-Dancoff Approximation
在多体微扰理论框架内的Bethe-Salpeter方程的解已被证明是半导体和绝缘体光学性质的从头计算的基准。然而，通常，共振和反共振激发之间的耦合被忽略，这被称为Tamm-Dancoff近似（TDA）。这在激子结合能远小于带隙的情况下是合理的。在这里，我们报告了一系列有代表性的有机半导体的光学性质，我们发现TDA不再成立。我们观察到的激子结合能的增加高达44%，从而提高与实验的一致性。
2013-06-21 cond-mat.mtrl-sci
A completely cofacial organic semiconductor
1，3，5-三吡咯苯（TPB）晶体含有紧密堆积的，完美的共面堆叠的苯环与大的波函数重叠，使其成为一个有趣的候选有机半导体。我们研究TPB使用各种从头算和能带结构技术，并发现非常大的$π$重叠的苯堆栈，宽带（特别是电子），和相对较小的结合能的极化子的两个符号，使TPB一个有前途的准一维电子传输剂。然后，我们探索TPB中不寻常的包装的来源，发现使用色散校正的密度泛函理论的分子间相互作用的计算提供了宝贵的见解，为什么晶体包含完美的共面$π$ -网络。
2013-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Organic Zener Diodes: Tunneling across the Gap in Organic Semiconductor Materials
实现了反向击穿电压在-3 V ~-15 V范围内可精确调节而对正向电流-电压曲线无任何影响的有机齐纳二极管。这是通过以1纳米的精度控制pin二极管中的电荷耗尽区的宽度来实现的，而与掺杂浓度和本征层的厚度无关。击穿效应具有指数的电流-电压特性和弱的温度依赖性，这是由穿过邻近分子HOMO-LUMO能隙的隧穿机制解释的。实验数据证实了一个最小的哈密顿模型的方法，包括相干隧穿和非相干跳跃过程作为可能的电荷传输路径通过有效的器件区域。
2010-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Model of the electrochemical conversion of an undoped organic semiconductor film to a doped conductor film
我们开发了一个描述有机半导体（具体地说，发光电化学电池中的活性物质）从未掺杂的非导电状态到掺杂的导电状态的电化学转化的模型。该模型同时考虑了电子载流子的迁移率和扩散以及掺杂导电区的能斯特方程。结果表明，该模型可以准确地描述实验观察到的发光电化学电池中的掺杂前沿进展。
2009-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Role of Correlation on Charge Carrier Transport in Organic Molecular Semiconductors
我们研究了有机分子半导体中的载流子输运。已经发现，由于跳跃传导，迁移率是电场和温度的函数。无序固体中电荷输运的几种理论模型一直在争论空间和能量相关性在这些系统中的作用，这种相关性最近已被证明可以解释迁移率的普遍电场依赖性。我们已经比较和评估了不同的理论上提出的模型，使用非常简单的实验结果的适用性，并根据我们广泛的分析，我们发现，相关性是很重要的，以解释在这些系统中的电输运。
2003-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Quantization of exciton charging in organic semiconductor
激子广泛存在于半导体中。与其中激子的存在可能需要特殊形态学（如低维层结构）的无机基半导体相反，激子通常以三维固态存在于分子有机半导体中。激子可以经历充电过程，产生另一种源自激子和自由电荷耦合的准粒子。在此，我们研究了激子和自由电荷之间的相互作用在一个代表性的芳胺衍生物有机半导体（NPB），通过飞行时间的方法。对于具有不同自由电荷密度的NPB器件，观察到明显不同的动力学。认为正是激子荷电导致了电注入空穴电流器件独特的动力学特性。还观察到激子充电以量子化的方式发生，这取决于背景稳态电流的大小。这一结果表明，激子充电效应在有机光电子器件中普遍存在，但只有在一定的动力学条件下才容易观察到。
2022-08-25 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Hall effect in the accumulation layers on the surface of organic semiconductors
在小分子有机半导体表面的场致积累层中观察到了霍尔效应。在本征（高温）和陷阱主导（低温）导电区中，霍尔迁移率μ_H随温度的降低而增加。在本征区域中，从霍尔测量中提取的移动场致载流子的密度n_H与使用栅沟道电容计算的密度n一致，并且在陷阱主导区域中变得小于n。的霍尔数据是一致的场诱导的载流子之间的捕获事件的扩散带状运动。
2005-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Thermoelectric properties of doped small molecule organic semiconductor films
研究了有机小分子掺杂薄膜的热电性能。各种主机和掺杂剂，为n型和p型掺杂，进行了比较。C $_{60}$ n-掺杂Cr $_2$（hpp）$_4$或o-MeO-DMBI-I被发现是最有前途的材料系统，在T $_\text{M}$ = 40°C时最大ZT $_\text{M}$ = 0.069，假设由于基于声子的热传输而具有与掺杂无关的热导率。该值是采用掺杂聚合物PEDOT：PSS的优化器件所报告的当前记录的16%。
2014-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry Effects on Nonlocal Electron-Phonon Coupling in Organic Semiconductors
晶体有机半导体的电子和电学性质，如电子能带的色散和电荷载流子迁移率对温度的依赖性，受到与分子间晶格振动相关的非局域电子-声子相互作用的极大影响。在这里，我们提出了一个理论描述，强调这些属性不同的非局域电子-声子耦合机制的对称性的函数。实空间中的电子-声子耦合模式被认为对倒易空间中的相互作用有直接而显著的影响。我们的研究结果表明，在目前的交通模型中通常缺少的方面的重要性。重要的是，有机半导体的电子和电荷输运性质的充分描述需要模型考虑反对称和对称的贡献的非局域电子-声子耦合机制。
2012-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Crossover from Super- to Sub-Diffusive Motion and Memory Effects in Crystalline Organic Semiconductors
在Su-Schrieffer-Heeger模型下，结合精确对角化技术、蒙特卡罗方法和最大熵方法，研究了晶体有机半导体在有限温度下的输运性质。在红荧烯单晶中测得的随温度变化的迁移率数据被成功地再现：从超到亚扩散运动的交叉发生在$150 \leq T \leq 200$ K的范围内，其中平均自由程成为晶格参数的顺序和强记忆效应开始出现。我们提供了一个有效的模型，可以成功地解释吸收光谱的低频特征。所观察到的缓慢变化的电场的响应解释通过一个简单的模型，其中的载流子和晶格极化模式之间的相互作用是由一个虚拟的粒子和嵌入在粘性流体中的电子之间的谐波相互作用模拟。
2014-08-24 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
An electronic model for self-assembled hybrid organic/perovskite semiconductors: reverse band edge electronic states ordering and spin-orbit coupling
基于密度泛函理论，对有机/钙钛矿杂化晶体的电学和光学性质进行了深入的研究。我们考虑单晶4FPEPI作为材料模型，并证明了光学过程是由三个活跃的布洛赫态在约化布里渊区的Γ点，与四面体键合半导体相反的顺序。巨自旋轨道耦合效应和光学活动随后推断从对称性分析。
2012-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Strong coupling between excitons in organic semiconductors and Bloch Surface Waves
我们报道了有机半导体中由无机多层膜结构支持的布洛赫表面波与$J$ -聚集态激子之间的强耦合。通过角分辨衰减全反射和光致发光实验研究了所产生的极化激元模的色散曲线。测量的拉比分裂为290 meV。这些结果与我们的理论模型得到的结果是一致的。
2013-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Fast electrochemical doping due to front instability in organic semiconductors
研究了有机半导体器件中的电化学掺杂转变在发光电池中的应用。它表明，器件性能可以显着提高，通过利用新的基本属性的掺杂过程。我们得到一个不稳定性，这扭曲的掺杂前沿，并大大增加掺杂率。我们解释的不稳定性的物理机制，发展理论，提供实验证据，并进行数值模拟。我们进一步展示了改进的器件设计如何放大不稳定性，从而导致更快的掺杂过程和器件动力学。
2011-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Probing polaron excitation spectra in organic semiconductors by photoinduced-absorption-detected two-dimensional coherent spectroscopy
我们报告了一种新的二维相干激发光谱的理论描述和实验实现的基础上准稳态光诱导吸收测量的长寿命的非线性人口。我们研究了一个荧光聚合物：富勒烯衍生物的分布式异质结构，通过测量二维激发光谱的光致发光，光电流和光诱导吸收的亚稳态极化产物。我们得出的结论是，光致吸收探针是这个二维相干光谱家族中可行且有价值的探针。
2016-06-05 cond-mat.mtrl-sci
Single crystal field-effect transistors based on an organic selenium-containing semiconductor
我们报道了基于二苯基苯并二硒（DPh-BDSe）的单晶场效应晶体管（FET）的制备和表征。这些有机场效应晶体管（OFFET）用作p沟道累积模式器件。在室温下，对于最好的器件，阈值电压小于-7V，并且载流子迁移率几乎与栅极偏压无关，范围从1 cm 2/Vs到1.5 cm 2/Vs，取决于源漏偏压。通过冷却到室温以下，迁移率略有增加，并且在280 K以下降低。
2004-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Effects of different electron-phonon couplings on spectral and transport properties of small molecule single-crystal organic semiconductors
从理论上分析了小分子单晶有机半导体的光谱和输运性质，重点是寡并苯，特别是从萘到红荧烯和并五苯的系列，旨在表明包含不同的电子-声子耦合对于准确解释原型有机半导体的性质至关重要。虽然，在红荧烯的情况下，载流子和低频分子间模式之间的耦合是足够的光谱和传输特性的一个令人满意的描述，包括电子耦合到低频分子间和高频分子内振动模式是需要考虑的温度依赖性的传输特性在较小的低聚并苯。
2014-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Search for Active and Inactive Ion Insertion Sites in Organic Crystalline Materials
Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；University of Houston（休斯顿大学）；Pacific Northwest National Laboratory（太平洋西北国家实验室）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
本研究提出两种算法，利用基于原理的计算方法，结合SIIE工作流程，准确确定有机晶体中的离子插入位点。
2025-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Monte Carlo simulation based on dynamic disorder model in organic semiconductors: From bandlike to hopping transport
有机半导体中载流子输运的动力学无序模型近年来得到了广泛的研究。虽然它成功地测定了有机晶体材料中的带状迁移率，但有机半导体中典型的输运特性--非相干跳跃却无法描述。在这项工作中，考虑到退相干过程中通过一个唯象参数，说退相干时间，投影和蒙特卡罗方法应用于这个模型，以确定等待时间，从而扩散系数。我们发现的传输类型的变化从带状到非相干跳跃与足够短的退相干时间，这表明退相干时间在确定有机物中的传输类型的重要作用。我们还讨论了不同退相干时间下载流子的空间范围，观察到了从离域（载流子驻留在约10个分子中）到局域化的转变。基于空间范围的实验结果，我们估计并五苯的退相干时间为1 ps量级。此外，还研究了扩散系数与退相干时间的关系，并对相应的实验进行了讨论。
2012-04-02 cond-mat.mtrl-sci
The influence of impurities on the charge carrier mobility of small molecule organic semiconductors
基于小分子和聚合物的无定形有机半导体用于许多应用，最突出的是有机发光二极管（OLED）和有机太阳能电池。杂质和电荷陷阱普遍存在于大多数目前可用的有机半导体中，并限制电荷传输，从而限制器件效率。这些陷阱的微观原因以及化学性质目前还不清楚。使用多尺度模型，我们描述了杂质对小分子非晶有机半导体的态密度和电荷输运的影响。我们利用该模型定量描述了水分子和水氧复合物对电子和空穴迁移率的影响。这些物种被视为影响的状态密度的形状，并作为明确的电荷陷阱内的能隙。我们的结果表明，在广泛使用的材料中，由分子氧引入的陷阱态可以足够深以限制电子迁移率。
2020-11-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
