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 热力学 量子力学 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:131
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
刚刚
欣喜的曼柔完成签到 ,获得积分10
刚刚
水牛完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
slurp发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
小du发布了新的文献求助10
2秒前
英俊的铭应助蜗牛采纳,获得10
3秒前
Omega完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
杭啊完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
YWKK发布了新的文献求助10
5秒前
goog完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
dijla发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
loomi发布了新的文献求助10
10秒前
Orange应助杭啊采纳,获得10
10秒前
Preseverance完成签到,获得积分10
10秒前
Yezi发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
舒服的凡之完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
pos发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
呦呦完成签到 ,获得积分10
14秒前
qingfeng发布了新的文献求助10
15秒前
发一篇sci发布了新的文献求助10
15秒前
Owen应助坚定的晓灵采纳,获得10
18秒前
xcl发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
完美世界应助林较瘦采纳,获得10
19秒前
段落落应助ggg采纳,获得20
20秒前
我是老大应助qingfeng采纳,获得10
20秒前
付蓉完成签到 ,获得积分10
21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
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7737035
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9286455
关于积分的说明 20178186
捐赠科研通 7314948
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3305473
关于科研通互助平台的介绍 2457754
邀请新用户注册赠送积分活动 2314923