Ảnh hưởng của kích thước đảo trong các thiết bị quang điện hữu cơ

Đối với cấu trúc thiết bị diode, việc vận chuyển điện tích theo phương thẳng đứng qua thiết bị được kỳ vọng sẽ chi phối hiệu suất của nó. Trong các phân tử hữu cơ phẳng, nơi hướng xếp chồng π vuông góc với thân chính của phân tử, việc vận chuyển điện tích tỏ ra rất dị hướng và liên quan đến sự định hướng của các phân tử so với nền. Trên ITO, chúng tôi đã xác nhận bằng AFM và tán xạ tia X (độ phản xạ và tán xạ tia X tại góc tới nhỏ) rằng PTCDI-C₈, một phân tử quang hoạt nhận điện tử, hình thành các miền tinh thể lớn bao gồm các phân tử đứng nghiên, thẳng đứng. Tương tự như những gì quan sát thấy trên các nền SiO₂, kích thước miền có thể được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh nhiệt độ nền trong quá trình phát triển. Trong cấu hình như vậy, việc vận chuyển điện tích chủ yếu bị chi phối bởi chuyển động của điện tử song song với nền, dọc theo hướng xếp chồng π, trong khi vận chuyển theo chiều thẳng đứng bị hạn chế do hiện tượng nhảy giữa các lớp. Chúng tôi quan sát thấy rằng trong các diode sử dụng các lớp phim như vậy, mật độ điện tích phát triển tăng lên với kích thước đảo theo phương ngang. Trong phương thẳng đứng, việc vận chuyển điện tích được mô tả tốt nhất bởi cơ chế nhảy được kích hoạt bởi nhiệt. Tình trạng hành vi này có thể có ý nghĩa đáng kể đối với các heterojunction bulk nano cấu trúc của các lớp phim như vậy, khi kết hợp với các chất cho điện tử như pentacene hoặc diindenoperylen, để sử dụng trong pin mặt trời nhỏ.