Fermi level shift and doping efficiency inp-doped small molecule organic semiconductors: A photoelectron spectroscopy and theoretical study

兴奋剂 掺杂剂 材料科学 费米能级 分子 分析化学(期刊) 光电发射光谱学 X射线光电子能谱 紫外光电子能谱 物理 化学 光电子学 核磁共振 有机化学 电子 量子力学
作者
Max L. Tietze,Lorenzo Burtone,Moritz Riede,Björn Lüssem,Karl Leo
出处
期刊:Physical Review B [American Physical Society]
卷期号:86 (3) 被引量:161
标识
DOI:10.1103/physrevb.86.035320
摘要

We study the mechanism of molecular doping of the organic small molecule N,N,N${}^{\ensuremath{'}}$,N${}^{\ensuremath{'}}$-tetrakis(4-methoxyphenyl)-benzidine (MeO-TPD) doped with the fluorinated fullerene ${\mathrm{C}}_{60}{\mathrm{F}}_{36}$ or the acceptor molecule 2,2${}^{\ensuremath{'}}$-(perfluoronaphthalene-2,6-diylidene)dimalononitrile (F6-TCNNQ). Varying the doping concentration, photoemission spectroscopy measurements show a comparable Fermi level shift for both dopants. The doping efficiency, defined as the ratio of free charge carriers (holes) to acceptors, is estimated from the depletion layer thickness in metal/intrinsic/$p$-doped structures. For low concentrations, we observe rather high doping efficiencies of up to 36$%$ for ${\mathrm{C}}_{60}{\mathrm{F}}_{36}$, whereas for both dopants the doping efficiency strongly decreases with increasing doping concentration down to less than 10$%$. By numerically solving the charge neutrality equation using a classical semiconductor physics approach and comparing the results to the ultraviolet photoelectron spectroscopy data, we show that for very low concentrations doping is hindered by deep intragap states. In particular, the calculations can statistically explain the strong decrease of the doping efficiency for high doping concentrations.

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
1秒前
1秒前
JamesPei应助nn采纳,获得10
3秒前
fanyy完成签到 ,获得积分10
3秒前
lll发布了新的文献求助10
3秒前
顾矜应助Xuan采纳,获得30
3秒前
飞翔的梦完成签到,获得积分10
4秒前
充电宝应助爱撒娇的怜珊采纳,获得150
5秒前
滴答滴发布了新的文献求助10
7秒前
烂漫的碧玉应助JerryHsc采纳,获得10
9秒前
达达发布了新的文献求助10
10秒前
悦耳忆曼完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
landewen完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
冷静新烟发布了新的文献求助10
18秒前
FashionBoy应助自信的碧彤采纳,获得10
19秒前
20秒前
初遇之时最暖应助panpan采纳,获得10
20秒前
凉宫八月完成签到,获得积分10
21秒前
可靠钢铁侠完成签到,获得积分10
21秒前
bear完成签到 ,获得积分10
22秒前
hoshi完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
JerryHsc完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
翁sir完成签到,获得积分10
23秒前
苏俊彬发布了新的文献求助10
24秒前
嘻嘻嘻完成签到,获得积分10
25秒前
laber应助初景采纳,获得50
26秒前
evens完成签到,获得积分20
27秒前
jq完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
DAI正杰发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
嘻嘻嘻发布了新的文献求助10
29秒前
谢谢大佬们完成签到,获得积分10
31秒前
Suzanne完成签到,获得积分10
33秒前
浩浩浩完成签到,获得积分10
34秒前
木易发布了新的文献求助10
34秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 7190408
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8827717
关于积分的说明 18637640
捐赠科研通 6824388
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3175017
关于科研通互助平台的介绍 2326295
邀请新用户注册赠送积分活动 2149378