Theoretical investigations of charge carrier transport in organic semiconductors of naphthalene bisimides N-substituted with alkoxyphenyl groups
Notice bibliographique
Résumé
Three novel alkoxyphenyl N-substituted naphthalene bisimide derivatives, N,N′-bis(4-n-butoxyphenyl)-1,8:4,5-naphthalenetetracarboxylic (NBI1), N,N′-bis(4-n-hexyloxyphenyl)-1,8:4,5-naphthalenetetracarboxylic (NBI2), and N,N′-bis(4-n-octyloxyphenyl)-1,8:4,5-naphthalenetetracarboxylic (NBI3) as potential organic semiconductors, have been investigated using density functional theory calculations coupled with the incoherent charge-hopping model at the molecular and crystal levels. The calculated results demonstrate that the low-lying and delocalized LUMOs and larger adiabatic electron affinities of these compounds are beneficial to their stability when acting as n-type organic semiconductors. The reorganization energy and transfer integral can significantly influence the charge carrier mobility. The compounds featured with the small reorganization energy and large transfer integral have relatively high charge mobilities. The electron coupling among the dominant hopping pathways indicates that the charge-transport processes happen in the parallel dimer of neighboring molecules with π–π interaction. The investigation of the angle dependence of charge carrier mobility showed that both NBI1 and NBI3 crystals exhibit remarkable anisotropic charge transporting behaviors. The calculated absorption spectra by the time-dependent density functional theory revealed that the strongest absorption peaks in the visible region are assigned to the π → π* transition and these peaks are regulated by the transitions of HOMO → LUMO. The calculated electron mobilities of NBI1, NBI2, and NBI3 are 0.0365, 0.0312, and 0.0801 cm2 V–1 s–1, respectively, indicating that these compounds are suitable for n-type organic semiconductors.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».