Excitons, polarons, and laser action in poly(p-phenylene vinylene) films

Journal of Chemical Physics

Volumn 118, Issue 19, 2003, Pages 8905-8916

  Osterbacka, R ^a,b   Wohlgenannt, M ^a,c   Shkunov, M ^a,d   Chinn, D ^a,e   Vardeny, Z V ^a  

^a UNIVERSITY OF UTAH   (United States)

^b ÅBO AKADEMI UNIVERSITY   (Finland)

^c UNIVERSITY OF IOWA   (United States)

^d Merck Chemicals   (United Kingdom)

^e SANDIA NATIONAL LABORATORIES   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSORPTION SPECTROSCOPY; BINDING ENERGY; EXCITONS; LASER MODES; LIGHT MODULATION; PHONONS; PHOTOLUMINESCENCE; POLARONS; QUANTUM EFFICIENCY; REFRACTIVE INDEX; SEMICONDUCTING POLYMERS; SPECTROSCOPIC ANALYSIS;

ELECTROABSORPTION SPECTROSCOPY; EXCITON PHOTOGENERATION; OPTICAL SPECTROSCOPY; POLARON PHOTOGENERATION; POLYPHENYLENE VINYLENE FILM;

PLASTIC FILMS;

EID: 0037867657     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.1566937     Document Type: Article

References (89)

1. J. H. Burroughes, D. D. C. Bradley, A. R. Brown, R. N. Marks, K. Mackay, R. H. Friend, P. L. Burn, and A. B. Holmes, Nature (London) 347, 539 (1990).
2. N. F. Colaneri, D. D. C. Bradley, R. H. Friend, P. L. Burn, A. B. Holmes, and C. W. Spangler, Phys. Rev. B 42, 11670 (1990).
3. C. J. Baker, O. M. Gelsen, and D. D. C. Bradley, Chem. Phys. Lett., 201, 127 (1993).
4. K. Pichler, D. A. Halliday, D. D. C. Bradley, P. L. Burn, R. H. Friend, and A. B. Holmes, J. Phys. C 5, 7155 (1993).
5. J. M. Leng, S. Jeglinski, X. Wei, R. E. Benner, Z. V. Vardeny, F. Guo, and S. Mazumdar, Phys. Rev. Lett. 72, 156 (1994).
6. G. da Costa and E. W. Conwell, Phys. Rev. B 48, 1993 (1993).
7. M. J. Rice and Y. N. Gartstein, Phys. Rev. Lett. 73, 2504 (1994).
8. Y. Shimoi and S. Abe, Phys. Rev. B 49, 14 113 (1994).
9. M. Chandross, S. Mazumdar, S. Jeglinski, X. Wei, Z. V. Vardeny, E. W. Kwock, and T. M. Miller, Phys. Rev. B 50, 14702 (1994).
10. Y. Shimoi and S. Abe, Synth. Met. 78, 219 (1996).
11. M. Chandross and S. Mazumdar, Phys. Rev. B 55, 1497 (1997).
12. W. Barford, R. J. Bursill, and M. Yu. Lavrentiev, J. Phys.: Condens. Matter 10, 6429 (1998).
13. S. Brazovskii, N. Kirova and A. R. Bishop, Opt. Mater. 9, 465 (1998).
14. S. Brazovskii, N. Kirova, A. R. Bishop, V. Klimov, D. McBranch, N. N. Barashkov, and J. P. Ferraris, Opt. Mater. 9, 472 (1998).
15. M. Yu. Lavrentiev, W. Barford, S. J. Martin, H. Daly, and R. J. Bursill, Phys. Rev. B 59, 9987 (1999).
16. M. Rohlfing and S. G. Louie, Phys. Rev. Lett. 82, 1959 (1999).
17. A. Ruini, M. J. Caldas, G. Bussi, and E. Molinari, Phys. Rev. Lett. 88, 206403 (2002).
18. Primary Photoexcitations in Conjugated Polymers; Molecular Excitons vs. Semiconductor Band Model, edited N. S. Sariciftci (World Scientific, Singapore, 1998).
19. J. L. Bredas, J. Cornil, and A. J. Heeger, Adv. Mater. 8, 447 (1996).
20. S. N. Dixit, D. Guo, and S. Mazumdar, Phys. Rev. B 43, 6781 (1991).
21. S. Mazumdar and F. Guo, J. Chem. Phys. 100, 1665 (1994).
22. Y. N. Gartstein, M. J. Rice, and E. M. Conwell, Phys. Rev. B 52, 1683 (1995).
23. M. Chandross, S. Mazumdar, M. Liess, P. A. Lane, Z. V. Vardeny, M. Hamaguchi, and K. Yoshino, Phys. Rev. B 55, 1486 (1997).
24. D. Beljonne, J. Cornil, D. A. dos Santos, and J. L. Bredas, J. Chem. Phys. 111, 2829 (1999).
25. T. W. Hagler, K. Pakbaz, K. F. Voss, and A. J. Heeger, Phys. Rev. B 44, 8652 (1991).
26. T. W. Hagler, K. Pakbaz, and A. J. Heeger, Phys. Rev. B 49, 10968 (1994).
27. E. K. Miller, D. Yoshida, C. Y. Yang, and A. J. Heeger, Phys. Rev. B 59, 4661 (1999).
28. U. Lemmer, R. Fischer, J. Feldman, R. F. Mart, J. Yang, A. Greiner, H. Bässler, E. O. Göbel, H. Heesel, and H. Kurz, Chem. Phys. Lett. 203, 28 (1993).
29. S. V. Frolov, Z. Bao, M. Wohlgenannt, and Z. V. Vardeny, Phys. Rev. B 65, 205209 (2002).
30. M. Liess, S. Jeglinski, Z. V. Vardeny, M. Ozaki, K. Yoshino, Y. Ding, and T. Barton, Phys. Rev. B 56, 15712 (1997).
31. Y. Shimoi and S. Abe, Synth. Met. 91, 363 (1997).
32. S. J. Martin, H. Mellor, D. D. C. Bradley, and P. L. Burn, Opt. Mater. 9, 88 (1998).
33. S. J. Martin, D. D. C. Bradley, P. A. Lane, H. Mellor, and P. L. Burn, Phys. Rev. B 59, 15133 (1999).
34. R. H. Friend, R. W. Gymer, A. B. Holmes, et al., Nature (London) 397, 121 (1999).
35. U. Rauscher, H. Bässler, D. D. C. Bradley, and M. Hennecke, Phys. Rev. B 42, 9830 (1990).
36. M. Yan, L. J. Rothberg, F. Papadimitrakopoulus, M. E. Galvin, and T. M. Miller, Phys. Rev. Lett. 72, 1104 (1994).
37. M. Yan, L. J. Rothberg, B. R. Hsieh, and R. R. Alfano, Phys. Rev. B 49, 9419 (1994).
38. M. Yan, L. J. Rothberg, E. W. Kwock, and T. M. Miller, Phys. Rev. Lett. 75, 1992 (1995).
39. I. D. W. Samuel, G. Rumbles, and C. J. Collinson, Phys. Rev. B 52, 11573 (1995).
40. G. J. Denton, N. Tessler, N. T. Harrison, and R. H. Friend, Phys. Rev. Lett. 78, 733 (1997).
41. V. I. Klimov, D. W. McBranch, N. Barashkov, and J. Ferraris, Phys. Rev. B 58, 7654 (1998).
42. M. Wohlgenannt, W. Graupner, G. Leising, and Z. V. Vardeny, Phys. Rev. Lett. 82, 3344 (1999).
43. D. Chinn, M. Delong, A. Fujii, S. Frolov, K. Yoshino, and Z. V. Vardeny, Synth. Met. 102, 930 (1999).
44. R. A. Wessling and W. J. Settineri, U.S. Patent No. 3,480,525 (1969).
45. E. Mulazzi, A. Ripamonti, J. Wery, B. Dulieu, and S. Lefrant, Phys. Rev. B 60, 16519 (1999).
46. S. Son, A. Dodabalapur, A. J. Lovinger, and M.E. Galvin, Science 269, 376 (1995).
47. N. T. Harrison, G. R. Hayes, R. T. Phillips, and R. H. Friend, Phys. Rev. Lett. 77, 1881 (1996).
48. N. C. Greenham, I. D. W. Samuel, G. R. Hayes, R. T. Phillips, Y. A. R. R. Kessener, S. C. Moratti, A. B. Holmes, and R. H. Friend, Chem. Phys. Lett., 241, 89 (1995).
49. B. J. Orr and J. F. Ward, Mol. Phys. 20, 513 (1971).
50. Z. Shuai and J. L. Brédas, Phys. Rev. B 44, 5962 (1991).
51. L. Sebastian and G. Weiser, Phys. Rev. Lett. 46, 1156 (1981).
52. A. Horvarth, G. Weiser, C. Lapersonne-Meyer, M. Schott, and S. Spagnoli, Synth. Met. 84, 553 (1997).
53. S. F. Alvarado, P. F. Seidler, D. G. Lidzey, and D. D. C. Bradley, Phys. Rev. Lett. 81, 1082 (1998).
54. E. M. Conwell and H. A. Mizes, Synth. Met. 78, 210 (1996).
55. R. Österbacka, M. Shkunov, D. Chinn, M. Wohlgenannt, M. Delong, J. Viner, and Z. V. Vardeny, Synth. Met. 101, 226 (1999).
56. J. Partee, E. L. Frankevich, B. Uhlhorn, J. Shinar, Y. Ding, and T. J. Barton, Phys. Rev. Lett. 82, 3673 (1999).
57. D. Hertel, Yu. V. Romanovskii, B. Schweitzer, U. Scherf, and H. Bässler, Synth. Met. 116, 139 (2001).
58. Z. V. Vardney and X. Wei, In Handbook of Conducting Polymers, 2nd ed., edited by T. A. Skotheim and R. L. Elsenbaumer (Dekker, New York, 1988), p. 639.
59. R. Österbacka, D. Chinn, M. wohlgenannt, and Z. V. Vardeny, Phys. Rev. B 60, 11253 (1999).
60. S. V. Frolov, M. Liess, P. A. Lane, W. Gellermann, Z. V. Vardeny, M. Ozaki, and K. Yoshino, Phys. Rev. Lett. 78, 4285 (1997).
61. M. Pope and C. E. Svenberg, Electronic Processes in Organic Crystals (Clarendon, Oxford, 1982).
62. R. H. Austin, G. L. Baker, S. Etemad, and R. Thompson, J. Chem. Phys. 90, 6642 (1989).
63. B. Kraabel, D. Hulin, C. Aslangul, C. Lapersonne-Meyer, and M. Schott, J. Chem. Phys. 227, 83 (1998).
64. M. Wohlgenannt, W. Graupner, R. Österbacka, G. Leising, D. Comoretto and Z. V. Vardeny, Synth. Met. 101, 267 (1999).
65. A. Monkman, H. D. Burrows, M. da G. Miguel, I. Hamblett, and S. Navaratnam, Chem. Phys. Lett. 307, 303 (1999).
66. A. P. Monkman, H. D. Burrows, L. J. Hartwell, L. E. Horsburgh, I. Hamblett, and S. Navaratnam, Phys. Rev. Lett. 86, 1358 (2001).
67. A. Shukla, Phys. Rev. B 65, 125204 (2002).
68. Y. Shimoi and S. Mazumdar, Synth. Met. 85, 1027 (1997).
69. M. G. Harrison, K. E. Ziemelis, R. H. Friend, P. L. Burn, and A. B. Holmes, Synth. Met. 55, 218 (1993).
70. D. Moses, C. Soci, P. Miranda, and A. J. Heeger, Chem. Phys. Lett., 350, 531 (2001).
71. X. Wei, S. A. Jeglinski, and Z. V. Vardeny, Synth. Met. 85, 1215 (1997).
72. A. Köhler, D. A. dos Santos, D. Beljonne, Z. Shuai, J.-L. Brédas, A. B. Holmes, A. Kraus, K. Müllen, and R. H. Friend, Nature (London) 392, 903 (1998).
73. S. Barth, H. Bässler, and H. H. Hörhold, Phys. Rev. B 56, 3844 (1997).
74. K. Murata, S. Kuroda, Y. Shimoi, S. Abe, T. Noguchi, and T. Ohnishi, Synth. Met. 91, 359 (1997).
75. K. Murata, Y. Shimoi, S. Abe, S. Kuroda, T. Noguchi, and T. Ohnishi, Chem. Phys. Lett. 227, 191 (1998).
76. S. Kuroda, K. Marumoto, H. Ito, N. C. Greenham, R. H. Friend, Y. Shimoi, and S. Abe, Chem. Phys. Lett. 325, 183 (2000).
77. B. Kraabel, V. I. Klimov, R. Kohlman, S. Xu, H.-L. Wang, and D. W. McBranch, Phys. Rev. B 61, 8501 (2000).
78. M. Wohlgenannt, X. M. Jiang, Z. V. Vardeny, and R. A. J. Janssen, Phys. Rev. Lett. 88, 197401 (2002).
79. D. M. Pai and R. Enck, Phys. Rev. B 11, 5163 (1975).
80. D. Moses, Appl. Phys. Lett. 60, 3215 (1992).
81. N. Tessler, G. J. Denton, and R. H. Friend, Nature (London) 382, 695 (1996).
82. F. Hide, M. A. Diaz-Garcia, B. J. Schwartz, M. R. Andersson, Q. Pei, and A. J. Heeger, Science 273, 1833 (1996).
83. S. V. Frolov, M. Ozaki, W. Gellerman, Z. V. Vardeny, and K. Yoshino, Jpn. J. Appl. Phys. 35, L1138 (1996).
84. G. J. Denton, N. Tessler, M. A. Setevens, and R. H. Friend, Adv. Mater. 9, 547 (1997).
85. S. Frolov, M. Shkunov, Z. V. Vardeny, and K. Yoshino, Phys. Rev. B 56, R4363 (1997).
86. C. W. Lee, K. S. Wong, J. D. Huang, S. V. Frolov, and Z. V. Vardeny, Chem. Phys. Lett. 314, 564 (1999).
87. J. D. Huang, S. V. Frolov, Z. V. Vardeny, C. W. Lee, and K. S. Wong, Synth. Met. 116, 61 (2001).
88. G. R. Hayes, I. D. W. Samuel, and R. T. Phillips, Phys. Rev. B 52, 11569 (1998).
89. M. Shkunov, R. Österbacka, A. Fujii, K. Yoshino, and Z. V. Vardeny, Appl. Phys. Lett. 74, 1648 (1999).