Critical dopant concentrations govern integer and fractional charge-transfer phases in doped P3HT
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The conjugated polymer poly(3-hexylthiophene) (P3HT) p-doped with the strong acceptor tetrafluorotetracyanoquinodimethane (F4TCNQ) is known to undergo ion-pair (IPA) formation, i.e. integer-charge transfer, and, as only recently reported, can form ground state charge-transfer complexes (CPXs) as a competing process, yielding fractional charge transfer. As these fundamental charge-transfer phenomena differently affect doping efficiency and, thus, organic-semiconductor device performance, possible factors governing their occurrence have been under investigation ever since. Here, we focus on the role of a critical dopant concentration deciding over IPA- or CPX-dominated regimes. Employing a broad, multi-technique approach, we compare the doping of P3HT by F4TCNQ and its weaker derivatives F2TCNQ, FTCNQ, and TCNQ, combining experiments with semi-classical modeling. IPA, CPX, and neutral-dopant ratios (estimated from vibrational absorption spectroscopy) together with electron affinity and ionization energy values (deduced from cyclic voltammetry) allow calculating the width of a Gaussian density of states (DOS) relating to the highest occupied molecular orbital in P3HT. While a broader DOS indicates energetic disorder, we use grazing-incidence x-ray diffraction to assess spatial order. Our findings consider the proposal of nucleation driving IPA formation and we hypothesize a certain host-dopant stoichiometry to be key for the formation of a crystalline CPX phase.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».