分会

第二十五分会：有机固体

摘要

高迁移率和强发光材料是有机光电材料的重要组成部分。基于第一性原理以及多尺度理论计算方法，我们预测了压力效应对高性能有机半导体材料2,6-二苯蒽(2,6-diphenylanthracene, 2,6-DPA)的传输性质和光物理性质的共同作用。结合密度泛函理论以及量子力学/分子力学模型，我们得到了分子的几何与电子结构。结果表明压力使晶胞体积缩小，以C-H…C与C-H…π为主的分子间弱相互作用增强，同时分子内二面角减小，平面化增强。并且，1.86 GPa的压力几乎没有改变2,6-二苯蒽的电子结构。基于量子隧穿模型和热振动关联函数，我们预测了该材料在压力作用下空穴传输和荧光性质的变化。对于传输性质，迁移率的主要影响因素为转移积分和重整能。1.86 GPa的压力使2,6-二苯蒽的空穴迁移率从8.15 cm2V-1s-1上升到15.72 cm2V-1s-1。主要原因为压力作用下分子间距的缩小，既提升了转移积分，又抑制了分子内振动和转动，轻微降低了重整能。对于荧光性质，由于2,6-二苯蒽较弱的激子耦合效应以及分子相对平面的结构，使其在压力下不易淬灭，也不产生明显的发光增强现象。在压力作用下，2,6-二苯蒽保持了较高的荧光量子产率，轻微上升至0.47。我们的工作系统地探索了外压力对光电性能的作用并解释了内部机理。压力可以有效地升高2,6-二苯蒽的迁移率，同时维持其优越的荧光性质，是具有前景的调控手段。

关键词

压力效应;有机半导体;电荷传输性质;荧光量子产率;密度泛函理论

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