Large Exciton Diffusion Coefficients in Two-Dimensional Covalent Organic Frameworks with Different Domain Sizes Revealed by Ultrafast Exciton Dynamics

激子 化学 离域电子 光激发 扩散 化学物理 超快激光光谱学 准分子 比克西顿 单重态 激发 原子物理学 光谱学 凝聚态物理 荧光 激发态 光学 物理 量子力学 热力学 有机化学
作者
Nathan C. Flanders,Matthew S. Kirschner,Pyosang Kim,Thomas J. Fauvell,Austin M. Evans,Waleed Helweh,Austin P. Spencer,Richard D. Schaller,William R. Dichtel,Lin X. Chen
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:142 (35): 14957-14965 被引量:113
标识
DOI:10.1021/jacs.0c05404
摘要

Large singlet exciton diffusion lengths are a hallmark of high performance in organic-based devices such as photovoltaics, chemical sensors, and photodetectors. In this study, exciton dynamics of a two-dimensional covalent organic framework, 2D COF-5, is investigated using ultrafast spectroscopic techniques. After photoexcitation, the COF-5 exciton decays via three pathways: (1) excimer formation (4 ± 2 ps), (2) excimer relaxation (160 ± 40 ps), and (3) excimer decay (>3 ns). Excitation fluence-dependent transient absorption studies suggest that COF-5 has a relatively large diffusion coefficient (0.08 cm2/s). Furthermore, exciton-exciton annihilation processes are characterized as a function of COF-5 crystallite domain size in four different samples, which reveal domain-size-dependent exciton diffusion kinetics. These results reveal that exciton diffusion in COF-5 is constrained by its crystalline domain size. These insights indicate the outstanding promise of delocalized excitonic processes available in 2D COFs, which motivate their continued design and implementation into optoelectronic devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
阿新发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
引子完成签到,获得积分10
2秒前
舒心幻灵发布了新的文献求助10
3秒前
哈哈完成签到 ,获得积分20
4秒前
5秒前
星辰大海应助马铃薯采纳,获得10
5秒前
6秒前
sweet完成签到,获得积分10
6秒前
摸鱼科夫斯基完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
寒天抒完成签到,获得积分10
7秒前
bkagyin应助1134采纳,获得10
8秒前
刘钊扬发布了新的文献求助10
8秒前
拼搏的访天完成签到,获得积分10
8秒前
无花果应助笑笑采纳,获得30
8秒前
9秒前
王多鱼完成签到,获得积分10
9秒前
脑洞疼应助lf采纳,获得10
9秒前
tian完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
俭朴士晋发布了新的文献求助10
11秒前
田様应助北北贝贝采纳,获得10
12秒前
说几句完成签到,获得积分10
12秒前
背后寒烟发布了新的文献求助10
13秒前
桂花乌龙完成签到,获得积分10
13秒前
甘特发布了新的文献求助10
13秒前
王多鱼发布了新的文献求助10
15秒前
充电宝应助安平采纳,获得10
15秒前
科研通AI6应助月月采纳,获得10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
浮游应助董宇峰采纳,获得10
20秒前
HMM完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
科研通AI6应助俭朴士晋采纳,获得10
22秒前
22秒前
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5646711
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4772234
关于积分的说明 15036353
捐赠科研通 4805530
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2569751
邀请新用户注册赠送积分活动 1526689
关于科研通互助平台的介绍 1485889