Microscopic simulations of charge transport in disordered organic semiconductors

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 7, Issue 10, 2011, Pages 3335-3345

  Rühle, Victor ^a   Lukyanov, Alexander ^a   May, Falk ^a   Schrader, Manuel ^a   Vehoff, Thorsten ^a   Kirkpatrick, James ^b   Baumeier, Björn ^a,c   Andrienko, Denis ^a,c,d  

^a MAX PLANCK INSTITUTE FOR POLYMER RESEARCH   (Germany)

^b UNIVERSITY OF OXFORD   (United Kingdom)

^c UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^d GEORGIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 80054003195     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct200388s     Document Type: Review

References (90)

1. Sommer, M.; Hüttner, S.; Thelakkat, M. J. Mater. Chem. 2010, 20, 10788
2. Arias, A. C.; MacKenzie, J. D.; McCulloch, I.; Rivnay, J.; Salleo, A. Chem. Rev. 2010, 110, 3-24
3. Mishra, A.; Ma, C.; Bäuerle, P Chem. Rev. 2009, 109, 1141-1276
4. Wu, J.; Pisula, W.; Müllen, K. Chem. Rev. 2007, 107, 718-747
5. Allard, S.; Forster, M.; Souharce, B.; Thiem, H.; Scherf, U. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4070-4098
6. Anthony, J. E. Chem. Rev. 2006, 106, 5028-5048
7. Anthony, J. E.; Facchetti, A.; Heeney, M.; Marder, S. R.; Zhan, X. Adv. Mater. 2010, 22, 3876-3892
8. Walzer, K.; Maennig, B.; Pfeiffer, M.; Leo, K. Chem. Rev. 2007, 107, 1233-1271
9. Moulé, A. J.; Meerholz, K. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3028-3036
10. McCulloch, I.; Heeney, M.; Bailey, C.; Genevicius, K.; MacDonald, I.; Shkunov, M.; Sparrowe, D.; Tierney, S.; Wagner, R.; Zhang, W.; Chabinyc, M. L.; Kline, R. J.; McGehee, M. D.; Toney, M. F. Nat. Mater. 2006, 5, 328-333
11. Müller, C.; Ferenczi, T. A. M.; Campoy-Quiles, M.; Frost, J. M.; Bradley, D. D. C.; Smith, P.; Stingelin-Stutzmann, N.; Nelson, J. Adv. Mater. 2008, 20, 3510-3515
12. Zen, A.; Pflaum, J.; Hirschmann, S.; Zhuang, W.; Jaiser, F.; Asawapirom, U.; Rabe, J. P.; Scherf, U.; Ne-her, D. Adv. Funct. Mater. 2004, 14, 757-764
13. Kline, R.; McGehee, M.; Kadnikova, E.; Liu, J.; Fréchet, J. Adv. Mater. 2003, 15, 1519-1522
14. Sirringhaus, H.; Brown, P. J.; Friend, R. H.; Nielsen, M. M.; Bechgaard, K.; Langeveld-Voss, B. M. W.; Spiering, A. J. H.; Janssen, R. A. J.; Mei- jer, E. W.; Herwig, P.; de Leeuw, D. M. Nature 1999, 401, 685-688
15. Rand, B. P.; Genoe, J.; Heremans, P.; Poortmans, J. Prog. Photovoltaics 2007, 15, 659-676
16. Coakley, K. M.; McGehee, M. D. Chem. Mater. 2004, 16, 4533-4542
17. Grozema, F. C.; Siebbeles, L. D. A. Int. Rev. Phys. Chem. 2008, 27, 87-138
18. Stafström, S. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 2484
19. da Silva Filho, D. A.; Kim, E.; Brédas, J. Adv. Mater. 2005, 17, 1072-1076
20. Silinsh, E. A.; Capek, V. Organic Molecular Crystals: Interacton Localization, and Transport Phenomena, 1 st ed.; American Institute of Physics: College Park, MD, 1997.
21. Silbey, R.; Munn, R. W. J. Chem. Phys. 1980, 72, 2763
22. Hannewald, K.; Stojanovíc, V. M.; Schellekens, J. M. T.; Bobbert, P. A.; Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 2004, 69, 075211
23. Cheung, D. L.; Troisi, A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 5941
24. Troisi, A.; Cheung, D. L.; Andrienko, D. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 116602
25. McMahon, D. P.; Troisi, A. ChemPhysChem 2010, 11, 2067-2074
26. Olivier, Y.; Muccioli, L.; Lemaur, V.; Geerts, Y. H.; Zannoni, C.; Cornil, J. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 14102-14111
27. Di Donato, E.; Fornari, R. P.; Di Motta, S.; Li, Y.; Wang, Z.; Negri, F. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 5327-5334
28. Nelson, J.; Kwiatkowski, J. J.; Kirkpatrick, J.; Frost, J. M. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1768-1778
29. Kwiatkowski, J. J.; Nelson, J.; Li, H.; Bŕedas, J. L.; Wenzel, W.; Lennartz, C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 1852
30. Nagata, Y.; Lennartz, C. J. Chem. Phys. 2008, 129, 034709
31. Kirkpatrick, J.; Marcon, V.; Kremer, K.; Nelson, J.; Andrienko, D. J. Chem. Phys. 2008, 129, 094506
32. Lukyanov, A.; Andrienko, D. Phys. Rev. B 2010, 82, 193202
33. Vehoff, T.; Baumeier, B.; Andrienko, D. J. Chem. Phys. 2010, 133, 134901
34. Vehoff, T.; Baumeier, B.; Troisi, A.; Andrienko, D. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11702-11708
35. Vehoff, T.; Chung, Y. S.; Johnston, K.; Troisi, A.; Yoon, D. Y.; Andrienko, D. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 10592-10597
36. Rühle, V.; Kirkpatrick, J.; Andrienko, D. J. Chem. Phys. 2010, 132, 134103
37. Marcon, V.; Breiby, D. W.; Pisula, W.; Dahl, J.; Kirkpatrick, J.; Patwardhan, S.; Grozema, F.; Andrienko, D. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11426-11432
38. Feng, X.; Marcon, V.; Pisula, W.; Hansen, M. R.; Kirkpatrick, J.; Grozema, F.; Andrienko, D.; Kremer, K.; Müllen, K. Nat. Mater. 2009, 8, 421-426
39. Kirkpatrick, J.; Marcon, V.; Nelson, J.; Kremer, K.; Andrienko, D. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 227402
40. Wang, L.; Nan, G.; Yang, X.; Peng, Q.; Li, Q.; Shuai, Z. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 423
41. Rühle, V.; Junghans, C.; Lukyanov, A.; Kremer, K.; Andrienko, D. J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 3211-3223
42. Walker, A. B.; Kambili, A.; Martin, S. J. J. Phys.-Condens. Mater. 2002, 14, 9825-9876
43. Bässler, H. Phys. Status Solidi B 1993, 175, 15-56
44. Borsenberger, P. M.; Pautmeier, L.; Bässler, H J. Chem. Phys. 1991, 94, 5447
45. Pasveer, W. F.; Cottaar, J.; Tanase, C.; Coehoorn, R.; Bobbert, P. A.; Blom, P. W. M.; de Leeuw, D. M.; Michels, M. A. J. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 206601
46. Bŕedas, J.; Norton, J. E.; Cornil, J.; Coropceanu, V. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1691-1699
47. Coropceanu, V.; Cornil, J.; da Silva Filho, D. A.; Olivier, Y.; Silbey, R.; Brédas, J. Chem. Rev. 2007, 107, 926-952
48. Brédas, J.; Beljonne, D.; Coropceanu, V.; Cornil, J. Chem. Rev. 2004, 104, 4971-5004
49. Baumeier, B.; Kirkpatrick, J.; Andrienko, D. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 11103
50. Kirkpatrick, J. Int. J. Quantum Chem. 2008, 108, 51-56
51. Marcus, R. A. Rev. Mod. Phys. 1993, 65, 599
52. Hutchison, G. R.; Ratner, M. A.; Marks, T. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2339-2350
53. Vukmirović, N.; Wang, L. J. Chem. Phys. 2008, 128, 121102
54. Vukmirović, N.; Wang, L. Nano Lett. 2009, 9, 3996-4000
55. McMahon, D. P.; Troisi, A. Chem. Phys. Lett. 2009, 480, 210-214
56. Huang, J.; Kertesz, M. Chem. Phys. Lett. 2004, 390, 110-115
57. Huang, J.; Kertesz, M. J. Chem. Phys. 2005, 122, 234707-9
58. Valeev, E. F.; Coropceanu, V.; da Silva Filho, D. A.; Salman, S.; Bŕedas, J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 9882-9886
59. Yin, S.; Yi, Y.; Li, Q.; Yu, G.; Liu, Y.; Shuai, Z. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 7138-7143
60. Yang, X.; Li, Q.; Shuai, Z. Nanotechnology 2007, 18, 424029
61. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 3098
62. Perdew, J. P. Phys. Rev. B 1986, 33, 8822
63. Schäfer, A.; Huber, C.; Ahlrichs, R. J. Chem. Phys. 1994, 100, 5829
64. May, V.; Kühn, O. Charge and Energy Transfer Dynamics in Molecular Systems, 2 nd ed.; Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA: New York, 2003.
65. Breneman, C. B.; Wiberg, K. E. J. Comput. Chem. 1990, 11, 361-373
66. Knupfer, M. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2008, 94, 31-34
67. Djurisic, A.; Kwong, C.; Lau, T.; Li, E.; Liu, Z.; Kwok, H.; Lam, L.; Chan, W. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2003, 76, 219-223
68. Martinelli, N. G.; Idé, J.; Śanchez-Carrera, R. S.; Coropceanu, V.; Brédas, J.; Ducasse, L.; Castet, F.; Cornil, J.; Beljonne, D. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 20678-20685
69. Norton, J. E.; Brédas, J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12377-12384
70. McMahon, D. P.; Troisi, A. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 941-946
71. Daggett, V.; Kollman, P. A.; Kuntz, I. D. Biopolymers 1991, 31, 285-304
72. Verlaak, S.; Heremans, P. Phys. Rev. B 2007, 75, 115127
73. Thole, B. Chem. Phys. 1981, 59, 341-350
74. Ponder, J. W.; Wu, C.; Ren, P.; Pande, V. S.; Chodera, J. D.; Schnieders, M. J.; Haque, I.; Mobley, D. L.; Lambrecht, D. S.; DiStasio, R. A.; Head-Gordon, M.; Clark, G. N. I.; Johnson, M. E.; Head-Gordon, T. J. Phys. Chem. B 2010, 114, 2549-2564
75. Feynman, R. P.; Leighton, R. B.; Sands, M. Lectures on Physics: Commemorative Issue; Addison Wesley: Reading, MA, 1971; Vol 2.
76. Dunlap, D.; Parris, P.; Kenkre, V. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 542-545
77. Derrida, B. J. Stat. Phys. 1983, 31, 433-450
78. Novikov, S. V.; Dunlap, D. H.; Kenkre, V. M.; Parris, P. E.; Vannikov, A. V. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 4472
79. Novikov, S. V.; Vannikov, A. V. J. Phys. Chem. 1995, 99, 14573-14576
80. Cottaar, J.; Bobbert, P. A. Phys. Rev. B 2006, 74, 115204
81. Bortz, A. B.; Kalos, M. H.; Lebowitz, J. L. J. Comput. Phys. 1975, 17, 10-18
82. Scher, H.; Montroll, E. Phys. Rev. B 1975, 12, 2455-2477
83. Borsenberger, P. M.; Magin, E. H.; VanAuweraer, M. D.; Schryver, F. C. D. Phys. Status Solidi A 1993, 140, 9-47
84. Cordes, H.; Baranovskii, S. D.; Kohary, K.; Thomas, P.; Yamasaki, S.; Hensel, F.; Wendorff, J. Phys. Rev. B 2001, 63, 094201
85. Seki, K.; Tachiya, M. Phys. Rev. B 2001, 65, 014305
86. van der Holst, J. J. M.; Uijttewaal, M. A.; Ramachandhran, B.; Coehoorn, R.; Bobbert, P. A.; de Wijs, G. A.; de Groot, R. A. Phys. Rev. B 2009, 79, 085203
87. Fong, H. H.; So, S. K. J. Appl. Phys. 2006, 100, 094502-5
88. Gamma, E.; Helm, R.; Johnson, R. E. Design Patterns. Elements of Reusable Object-Oriented Software, 1 st ed.; Addison-Wesley Longman: Amsterdam, 1995.
89. Hoffman, B. M.; Ratner, M. A. Inorg. Chim. Acta 1996, 243, 233-238
90. Kakitani, T.; Mataga, N. J. Phys. Chem. 1987, 91, 6277-6285