Trifenilamino darinių eksitonų difuzijos valdymas

S. Raisys, K. Kazlauskas, M. Daskeviciene, T. Malinauskas, V. Getautis, S. Jursenas

 

Atlikti išsamūs trifenilamino (TPA) junginių optiniai tyrimai bei Monte Karlo modeliavimo rezultatai leido pasiūlyti būdą eksitonų difuzijai kontroliuoti amorfiniuose TPA sluoksniuose. Tirtų TPA junginių cheminės struktūros pateiktos 2 pav. (Priedas Nr. 4). Eksitonų difuzija bei būdai jai įvaldyti buvo išanalizuoti remiantis fluorescencijos gesinimo dinamika TPA:gesiklių heterosandūrose keičiant feniletenil šoninių pakaitų skaičių. Pasinaudojant eksperimentiniais duomenimis kartu su 3D eksitonų difuzijos Monte Karlo modeliavimo rezultatais buvo įvertinti eksitonų difuzijos koeficientai bei difuzijos nuotoliai. Pademonstruota, jog feniletenil šoninių pakaitų skaičiaus didinimas (nuo vieno iki trijų) nepriklausomai nuo jų tipo sąlygoja stiprų eksitonų difuzijos išaugimą bei iki 3-jų kartų difuzijos nuotolio išaugimą TPA dariniuose. Maksimali difuzijos koeficiento (5.4·10^-4 cm²/s) bei difuzijos nuotolio (11 nm) vertė buvo gauta TPA junginiams turintiems metilfeniletenil bei difeniletenil šoninius pakaitus. Įrodyta, kad eksitonų difuzijos išaugimas didėjant šoninių grupių skaičiui yra sąlygotas Fiorsterio energijos pernašos spartos išaugimo dėl padidėjusios fluorescencijos ir sugerties spektrų sanklotos (sumažėjusio Stokso poslinkio), padidėjusio sugerties skerspjūvio bei padidėjusio šoninių grupių tankio leidžiančio eksitonams efektyviai šokuoti per gretimas TPA molekules. Pasiūlytas eksitonų difuzijos valdymo būdas yra patrauklus siekiant sukurti naujas molekules pasižyminčias pagerinta eksitonų difuzija taikymams organinėse saulės celėse ar organiniuose šviestukuose.

1 pav. Devynių trifenilamino (TPA) junginių serijos cheminė struktūra. Pademonstruotas būdas keičiant feniletenil šoninių grupių skaičių TPA molekulėje valdyti eksitonų difuzijos nuotolį TPA amorfiniuose sluoksniuose.