Reaction mechanisms for electrical doping of organic semiconductors using complex dopants

掺杂剂 兴奋剂 半导体 材料科学 有机半导体 电子转移 化学物理 纳米技术 化学 光化学 光电子学
作者
Seth R. Marder,Stephen Barlow
出处
期刊:Chemical physics reviews [American Institute of Physics]
卷期号:5 (2) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0205666
摘要

Electrical doping of organic semiconductors (OSCs) can be achieved using simple one-electron reductants and oxidants as n- and p-dopants, respectively, but for such dopants, increased doping strength is accompanied by increased sensitivity to ambient moisture and/or oxygen. “Indirect” or “complex” dopants—defined here as those that generate OSC radical cations or anions via pathways more complex than a single simple electron transfer, i.e., by multistep reactions—represent a means of circumventing this problem. This review highlights the importance of understanding the reaction mechanisms by which such dopants operate for: (i) ensuring a researcher knows the composition of a doped material; (ii) predicting the thermodynamic feasibility of achieving doping with related dopant:OSC combinations; and (iii) predicting whether thermodynamically feasible doping reactions are likely to be rapid or slow, or to require subsequent activation. The mechanistic information available to date for some of the wide variety of complex n- and p-dopants that have been reported is then reviewed, emphasizing that in many cases our knowledge is far from complete.
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