Understanding heterogeneous nucleation in binary, solution-processed, organic semiconductor thin films

Chemistry of Materials

Volumn 24, Issue 15, 2012, Pages 2920-2928

  Lee, Stephanie S ^a   Muralidharan, Srevatsan ^a   Woll, Arthur R ^b   Loth, Marsha A ^c   Li, Zhong ^c   Anthony, John E ^c   Haataja, Mikko ^a   Loo, Yueh Lin ^a  

^a Princeton University   (United States)

^b Department of Obstetrics Gynecology   (United States)

^c UNIVERSITY OF KENTUCKY   (United States)

Author keywords

Avrami kinetics; dopant; heterogeneous nucleation; organic semiconductor; solution processing

Indexed keywords

CRYSTALLIZATION PROCESS; DISTRIBUTED PROCESS; HETEROGENEOUS NUCLEATION; NUCLEATION TRANSITION; ORGANIC SEMICONDUCTOR THIN FILMS; SMALL-MOLECULE ORGANIC SEMICONDUCTOR; SOLUTION-PROCESSED; SOLUTION-PROCESSING;

DOPING (ADDITIVES); SEMICONDUCTING ORGANIC COMPOUNDS; THIN FILMS;

NUCLEATION;

EID: 84865115550     PISSN: 08974756     EISSN: 15205002     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm3010858     Document Type: Article

References (52)

1. Smith, J.; Hamilton, R.; McCulloch, I.; Stingelin-Stutzmann, N.; Heeney, M.; Bradley, D. D. C.; Anthopoulos, T. D. J. Mater. Chem. 2010, 20, 2562
2. Thompson, B. C.; Fréchet, J. M. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 58
3. Lim, E.; Jung, B.-J.; Chikamatsu, M.; Azumi, R.; Yoshida, Y.; Yase, K.; Do, L.-M.; Shim, H.-K. J. Mater. Chem. 2007, 17, 1416
4. Ma, L.; Lee, W. H.; Park, Y. D.; Kim, J. S.; Lee, H. S.; Cho, K. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 063310
5. Pfeiffer, M.; Leo, K.; Zhou, X.; Huang, J. S.; Hofmann, M.; Werner, A.; Blochwitz-Nimoth, J. Org. Electron. 2003, 4, 89
6. Zhou, X.; Pfeiffer, M.; Blochwitz, J.; Werner, A.; Nollau, A.; Fritz, T.; Leo, K. Appl. Phys. Lett. 2001, 78, 410
7. Tang, C. W.; VanSlyke, S. A.; Chen, C. H. J. Appl. Phys. 1989, 65, 3610
8. Adamovich, V.; Brooks, J.; Tamayo, A.; Alexander, A. M.; Djurovich, P. I.; D'Andrade, B. W.; Adachi, C.; Forrest, S. R.; Thompson, M. E. New J. Chem. 2002, 26, 1171
9. Mi, B. X.; Gao, Z. Q.; Lee, C. S.; Lee, S. T.; Kwong, H. L.; Wong, N. B. Appl. Phys. Lett. 1999, 75, 4055
10. Lee, S. S.; Loo, Y.-L. Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng. 2010, 1, 59
11. Wei, Z.; Xi, H.; Dong, H.; Wang, L.; Xu, W.; Hu, W.; Zhu, D. J. Mater. Chem. 2010, 20, 1203
12. Meyer zu Heringdorf, F. J.; Reuter, M. C.; Tromp, R. M. Nature 2001, 412, 517
13. Lee, S. S.; Kim, C. S.; Gomez, E. D.; Purushothaman, B.; Toney, M. F.; Wang, C.; Hexemer, A.; Anthony, J. E.; Loo, Y.-L. Adv. Mater. 2009, 21, 3605
14. Horowitz, G.; Hajlaoui., M. E. Adv. Mater. 2000, 12, 1046
15. Horowitz, G.; Hajlaoui., M. E. Synth. Met. 2001, 122, 185
16. Campoy-Quiles, M.; Ferenczi, T.; Agostinelli, T.; Etchegoin, P. G.; Kim, Y.; Anthopoulos, T. D.; Stavrinou, P. N.; Bradley, D. D. C.; Nelson, J. Nat. Mater. 2008, 7, 158
17. Hamilton, R.; Smith, J.; Ogier, S.; Heeney, M.; Anthony, J. E.; McCulloch, I.; Veres, J.; Bradley, D. D. C.; Anthopoulos, T. D. Adv. Mater. 2009, 21, 1166
18. Wang, H.; Gomez, E. D.; Kim, J.; Guan, Z.; Jaye, C.; Fischer, D. A.; Kahn, A.; Loo, Y.-L. Chem. Mater. 2011, 23, 2020
19. Chung, Y. S.; Shin, N.; Kang, J.; Jo, Y.; Prabhu, V. M.; Satija, S. K.; Kline, R. J.; DeLongchamp, D. M.; Toney, M. F.; Loth, M. A.; Purushothaman, B.; Anthony, J. E.; Yoon, D. Y. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 412
20. Zhao, J.; Swinnen, A.; Van Assche, G.; Manca, J.; Vanderzande, D.; Mele, B. V. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 1587
21. Gomez, E. D.; Barteau, K. P.; Wang, H.; Toney, M. F.; Loo, Y.-L. Chem. Commun. 2011, 47, 436
22. Peet, J.; Kim, J. Y.; Coates, N. E.; Ma, W. L.; Moses, D.; Heeger, A. J.; Bazan, G. C. Nat. Mater. 2007, 6, 497
23. Halls, J. J. M.; Pichler, K.; Friend, R. H.; Moratti, S. C.; Holmes, A. B. Appl. Phys. Lett. 1996, 68, 3120
24. Payne, M. M.; Odon, S. A.; Parkin, S. R.; Anthony, J. E. Org. Lett. 2004, 6, 3325
25. Dickey, K. C.; Anthony, J. E.; Loo, Y.-L. Adv. Mater. 2006, 18, 1721
26. Subramanian, S.; Park, S. K.; Parkin, S. R.; Podzorov, V.; Jackson, T. N.; Anthony, J. E. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 2706
27. Li, Z.; Lim, Y.-F.; Kim, J. B.; Parkin, S. R.; Loo, Y.-L.; Malliaras, G. G.; Anthony, J. E. Chem. Commun. 2011, 47, 7617
28. Lloyd, M. T.; Mayer, A. C.; Subramanian, S.; Mourey, D. A.; Herman, D. J.; Bapat, A. V.; Anthony, J. E.; Malliaras, G. G. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 9144
29. Anthony, J. E.; Brooks, J. S.; Eaton, D. L.; Parkin, S. R. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9482
30. Anthony, J. E.; Eaton, D. L.; Parkin, S. R. Org. Lett. 2001, 4, 15
31. Lee, S. S.; Tang, S. T.; Smilgies, D.-M.; Woll, A. R.; Loth, M. A.; Mativetsky, J. M.; Anthony, J. E.; Loo, Y.-L. Adv. Mater. 2012, 24, 2692
32. Smilgies, D.-M.; Blasini, D. R.; Hotta, S.; Yanagi, H. J. Synchrotron Radiat. 2005, 12, 807
33. Jurchescu, O. D.; Mourey, D. A.; Subramanian, S.; Parkin, S. R.; Vogel, B. M.; Anthony, J. E.; Jackson, T. N.; Gundlach, D. J. Phys. Rev. B 2009, 80, 085201
34. Hoffman, J. D. J. Chem. Phys. 1958, 29, 1192
35. Turnbull, D. J. Appl. Phys. 1950, 21, 1022
36. NIST Standard Reference Database, no. 69. http://webbook.nist.gov/ chemistry/ (accessed December 2011).
37. Gundlach, D. J.; Royer, J. E.; Park, S. K.; Subramanian, S.; Jurchescu, O. D.; Hamadani, B. H.; Moad, A. J.; Kline, R. J.; Teague, L. C.; Kirillov, O. Nat. Mater. 2008, 7, 216
38. Anthony, J. E. Chem. Rev. 2006, 106, 5028
39. Frenkel, J. Kinetic Theory of Liquids; Oxford University Press: Oxford, 1946.
40. Lee, J. K.; Ma, W. L.; Brabec, C. J.; Yuen, J.; Moon, J. S.; Kim, J. Y.; Lee, K.; Bazan, G. C.; Heeger, A. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3619
41. Easton, M. A.; St. John, D. H. Acta Mater. 2001, 49, 1867
42. Greer, A. L.; Bunn, A. M.; Tronche, A.; Evans, P. V.; Bristow, D. J. Acta Metall. 2000, 48, 2823
43. Binsbergen, F. L.; de Lange, B. G. M. Polymer 1970, 11, 309
44. Thierry, A.; Fillon, B.; Straupé, C.; Lotz, B.; Wittmann, J. Prog. Colloid Polym. Sci. 1992, 87, 28
45. Wilder, E. A.; Spontak, R. J.; Hall, C. K. Mol. Phys. 2003, 101, 3017
46. Lopez, L. C.; Wilkes, G. L. Polymer 1988, 29, 106
47. Keith, H. D. Colloid Polym. Sci. 1969, 231, 421
48. Avrami, M. J. Chem. Phys. 1939, 7, 1103
49. Avrami, M. J. Chem. Phys. 1940, 8, 212
50. Avrami, M. J. Chem. Phys. 1941, 9, 177
51. Christian, J. The Theory of Transformations in Metals and Alloys. Part 1. Equilibrium and General Kinetic Theory; Pergamon Press: New York, 1975.
52. Lee, S. S.; Loth, M. A.; Anthony, J. E.; Loo, Y.-L. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 5436