Polarons in π-conjugated semiconductors: Absorption spectroscopy and spin-dependent recombination

Physica Status Solidi (A) Applied Research

Volumn 201, Issue 6, 2004, Pages 1188-1204

  Wohlgenannt, M ^a  

^a UNIVERSITY OF IOWA   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ABSORPTION SPECTROSCOPY; CHARGE CARRIERS; ELECTROLUMINESCENCE; LIGHT EMITTING DIODES; POLARONS; SEMICONDUCTOR MATERIALS;

ENERGY TRANSITIONS; SPIN-DEPENDENT RECOMBINATION;

OLIGOMERS;

EID: 2942547457     PISSN: 00318965     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/pssa.200404331     Document Type: Article

References (74)

1. C. K. Chiang, C. R. Fincher Jr., Y. W. Park, A. J. Heeger, H. Shirakawa, E. J. Louis, S. C. Gau, and A. G. MacDiarmid, Phys. Rev. Lett. 39, 1098-1101 (1977).
2. F. Gamier, R. Hajlaoui, A. Yassar, and P. Srivastava, Science 265, 1684-1686 (1994).
3. L. Torsi, A. Dodabalapur, L. J. Rothberg, A. W. Fung, and H. E. Katz, Science 272, 1462 (1996).
4. Y. Yang and A. J. Heeger, Nature 372, 344-346 (1994).
5. A. R. Brown, A. Pomp, C. M. Hart, and D. M. Deleeuw, Science 270, 972 (1995).
6. H. Sirringhaus, N. Tessler, and R. H. Friend, Science 280, 1741-1744 (1998).
7. G. Yu, J. Gao, J. C. Hummelen, F. Wudl, and A. J. Heeger, Science 270, 1789 (1995).
8. M. Granström, K. Petritsch, A. C. Arias, A. Lux, M. R. Anderson, and R. H. Friend, Nature 395, 257-260 (1998).
9. 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 347, 539-541 (1990).
10. P. L. Burn, A. B. Holmes, A. Kraft, D. D. C. Bradley, A. R. Brown, R. H. Friend, and R. W. Gymer, Nature 356, 47-49 (1992).
11. N. C. Greenham, S. C. Moratti, D. D. C. Bradley, R. H. Friend, and A. B. Holmes, Nature 365, 628-630 (1993).
12. D. Braun and A. J. Heeger, Appl. Phys. Lett. 58, 1982-1984 (1991).
13. G. Gustafsson, Y. Cao, G. M. Treacy, F. Klavetter, N. Colaneri, and A. J. Heeger, Nature 357, 477-479 (1992).
14. A. J. Heeger, S. Kivelson, J. R. Schrieffer, and W. P. Su, Rev. Mod. Phys. 60, 781-850 (1988).
15. A. Johansson and S. Stafstrom, Phys. Rev. B 68, 035206 (2003).
16. H. A. Mizes and E. M. Conwell, Phys. Rev. Lett. 70, 1505-1508 (1993).
17. J. A. Blackman and M. K. Sabra, Phys. Rev. B 47, 15437-15448 (1993).
18. R. Österbacka, C. P. An, X. M. Jiang, and Z. V. Vardeny, Science 287, 839-842 (2000).
19. H. Sirringhaus, P. J. Brown, R. H. Friend, M. M. Nielsen, K. Bechgaard, B. M. W. Langeveld-Voss, A. J. H. Spiering, R. A. J. Janssen, E. W. Meijer, P. Herwig, and D. M. de Leeuw, Nature 401, 685-688 (1999).
20. D. K. Campbell, A. R. Bishop, and K. Fesser, Phys. Rev. B 26, 6862-6874 (1982).
21. K. Fesser, A. R. Bishop, and D. K. Campbell, Phys. Rev. B 27, 4804-4825 (1983).
22. S. Brazosvkii and N. Kirova, JETP Lett. 33, 4, (1981).
23. P. A. Lane, X. Wei, and Z. V. Vardeny, Phys. Rev. Lett. 77, 1544-1547 (1996).
24. E. Zojer, J. Cornil, G. Leising, and J. L. Brédas, Phys. Rev. B 59, 7957-7967 (1999).
25. J. Cornil, D. Beljonne, and J. L. Brédas, J. Chem. Phys. 103, 834 (1995).
26. J. Cornil, D. Beljonne, and J. L. Brédas, J. Chem. Phys. 103, 842 (1995).
27. R. H. Friend, R. W. Gymer, A. B. Holmes, J. H. Burroughes, R. N. Marks, C. Taliani, D. D. C. Bradley, D. A. D. Santos, J. L. Brédas, M. Löglund, and W. R. Salaneck, Nature 397, 121-128 (1999).
28. M. Pope, H. Kallmann, and P. Magnante, J. Chem. Phys. 38, 2042 (1963).
29. W. Helfrich and W. G. Schneider, Phys. Rev. Lett. 14, 229 (1965).
30. C. W. Tang and S. A. Van Slyke, Appl. Phys. Lett. 14, 913-915 (1987).
31. Z. Shuai, D. Beljonne, R. J. Silbey, and J. L. Brédas, Phys. Rev. Lett. 84, 131-134 (2000).
32. A. Köhler, J. S. Wilson, and R. H. Friend, Adv. Mat. 14, 701-707 (2002).
33. M. A. Baldo, D. F. O'Brien, M. E. Thompson, and S. R. Forrest, Phys. Rev. B 60, 14422-14428 (1999).
34. M. A. Baldo, M. E. Thompson, and S. R. Forrest, Nature 403, 750-753 (2000).
35. C. Adachi, M. A. Baldo, M. E. Thompson, and S. R. Forrest, J. Appl. Phys. 90, 5048-5051 (2001).
36. Y. Cao, I. D. Parker, G. Yu, C. Zhang, and A. J. Heeger, Nature 397, 414-417 (1999).
37. P. K. H. Ho, J. Kim, J. H. Burroughes, H. Becker, S. F. Y. Li, T. M. Brown, F. Cacialli, and R. H. Friend, Nature 404, 481-484 (2000).
38. N. S. Sariciftci, ed., Primary Photoexcitations in Conjugated Polymers; Molecular Excitons vs. Semiconductor Band Model. World Scientific, Singapore, 1997.
39. M. Segal, M. A. Baldo, R. J. Holmes, S. R. Forrest, and Z. G. Soos, Phys. Rev. B 68, 075211 (2003).
40. M. Wohlgenannt, K. Tandon, S. Mazumdar, S. Ramasesha, and Z. V. Vardeny, Nature 409, 494-497 (2001).
41. J. S. Wilson, A. S. Dhoot, A. J. A. B. Seeley, M. S. Khan, A. Köhler, and R. H. Friend, Nature 413, 828-831 (2001).
42. M. Wohlgenannt, X. M. Jiang, Z. V. Vardeny, and R. A. J. Janssen, Phys. Rev. Lett. 88, 197401-197404 (2002).
43. A. S. Dhoot, D. S. Ginger, D. Beljonne, Z. Shuai, and N. C. Greenham, Chem. Phys. Lett. 360, 195-201 (2002).
44. Z. V. Vardeny and X. Wei, Handbook of Conducting Polymers II, ch. 22. Marcel Dekker: New York, 1997.
45. T. Bally, K. Roth, W. Tang, R. R. Schrock, K. Knoll, and L. Y. Park, J. Am. Chem. Soc. 114, 2440-2446 (1992).
46. R. Österbacka, M. Wohlgenannt, D. Chinn, and Z. V. Vardeny, Phys. Rev. B 60, R11253-R11256 (1999).
47. OP-lengths are based on quaterphenyl [72]: intra-ring bond = 1.4 Å; inter-ring bond = 1.45 Å. OPV-lengths are based on trans-stilbene [73]: intra-ring bond = 1.39 Å; inter-ring single (double) bond is 1.45 Å (1.33 Å). OT-lengths are based on quaterthiophene [74]: intra-ring C-C bond = 1.411 Å; inter-ring bond = 1.45 Å. OTV length is based on thiophene ring and the vinyl bond length.
48. R. K. Khanna, Y. M. Jiang, B. Srinivas, C. B. Smithhart, and D. L. Wertz, Chem. Mat. 5, 1792-1798 (1993).
49. R. Schenk, H. Gregorius, and K. Müllen, Adv. Mat. 3, 492-493 (1991).
50. J. Guay, P. Kasai, A. Diaz, R. L. Wu, J. M. Tour, and L. H. Dao, Chem. Mat. 4, 1097-1105 (1992).
51. J. J. Apperloo, J.-M. Raimundo, P. Frere, J. Roncali, and R. A. J. Janssen, Chem. Eur. J. 6, 1698-1707 (2000).
52. J. Seixas de Melo, L. M. Silva, L. G. Arnaut, and R. S. Becker, J. Chem. Phys. 111, 5427-5433 (1999).
53. A. P. Monkman, H. D. Burrows, I. Hamblett, S. Navarathnam, M. Svensson, and M. R. Andersson, J. Chem. Phys. 115, 9046-9049 (2001).
54. M. Wohlgenannt, X. M. Jiang, and Z. V. Vardeny, submitted for publication.
55. M. Wohlgenannt, C. Yang, and Z. V. Vardeny, Phys. Rev. B 66, 241201 (2002).
56. M. Wohlgenannt and Z. V. Vardeny, J. Phys.: Condens. Matter 15, R83-R107 (2003).
57. X. Wei, B. C. Hess, Z. V. Vardeny, and F. Wudl, Phys. Rev. Lett. 68, 666-669 (1992).
58. P. A. Lane, X. Wei, and Z. V. Vardeny, Phys. Rev. B 56, 4626-4637 (1997).
59. J. M. Leng, X. Wei, Z. V. Vardeny, K. C. Khemani, D. Moses, and F. Wudl, Phys. Rev. B 48, 18250-18253 (1993).
60. X. Wei, Z. V. Vardeny, N. S. Sariciftci, and A. J. Heeger, Phys. Rev. B 53, 2187-2190 (1996).
61. P. A. Lane, X. Wei, and Z. V. Vardeny, Phys. Rev. Lett. 77, 1544-1547 (1996).
62. X. Wei. PhD thesis, University of Utah, 1996.
63. S. Depinna, B. C. Cavenett, I. G. Austin, T. M. Searle, M. J. Thompson, J. Allison, and P. G. Lecomber, Phil. Mag. B 46, 473-500 (1982).
64. L. S. Swanson, J. Shinar, and K. Yoshino, Phys. Rev. Lett. 65, 1140-1143 (1990).
65. F. Boulitrop, Phys. Rev. B 28, 6192-6208 (1983).
66. P. A. Lane, L. S. Swanson, Q.-X. Ni, J. Shinar, J. P. Engel, T. J. Barton, and L. Jones, Phys. Rev. Lett. 68, 887-890 (1992).
67. E. J. W. List, C.-H. Kim, A. K. Naik, U. Scherf, G. Leising, W. Graupner, and J. Shinar, Phys. Rev. B 64, 155204-155204/11 (2001).
68. E. L. Frankevich, Chem. Phys., in press.
69. M. Wohlgenannt, W. Graupner, G. Leising, and Z. V. Vardeny, Phys. Rev. B 60, 5321-5330 (1999).
70. O. Epshtein, Y. Eichen, E. Ehrenfreund, M. Wohlgenannt, and Z. V. Vardeny, Phys. Rev. Lett. 90, 046804 (2003).
71. N. C. Greenham, J. Shinar, J. Partee, P. A. Lane, O. Amir, F. Lu, and R. H. Friend, Phys. Rev. B 53, 13528-13533 (1996).
72. Y. Delugeard, J. Desuche, and J. L. Baudour, Acta Cryst. B 32, 702-705 (1976).
73. C. J. Finder, M. G. Newton, and N. L. Allinger, Acta Cryst. B 30, 411-415 (1974).
74. S. Wang, F. Brisse, F. Belanger-Gariepy, A. Donat-Bouillud, and M. Leclerc, Acta Cryst. B 54, 553-555 (1998).