Charge Carrier Recombination in Amorphous Organic Semiconductors

S. V. Novikov

doi:10.1134/S1023193524700459

Публикации

?

Charge Carrier Recombination in Amorphous Organic Semiconductors

Russian Journal of Electrochemistry, Russia. 2024. Vol. 60. No. 11. P. 904–912.

S. V. Novikov

Рассмотрена бимолекулярная рекомбинация носителей заряда в аморфных органических полупроводниках. Общей особенностью этих материалов является пространственная корреляция случайного энергетического ландшафта, в котором осуществляется прыжковый транспорт носителей заряда. Проведен расчет константы скорости рекомбинации, в том числе для случая локально упорядоченных материалов. Оказывается, что именно пространственная корреляция является причиной нарушения соотношения Ланжевена между подвижностями носителей заряда и константой скорости рекомбинации. Для разных источников энергетического беспорядка истинная константа скорости может быть как меньше, так и больше соответствующего ланжевеновского значения. Указаны перспективные классы органических полупроводников, константа скорости рекомбинации в которых может превышать ланжевеновское значение, что ведет к потенциальному увеличению эффективности генерации света в органических светодиодах. Органические полупроводники с малой величиной константы рекомбинации перспективны для использования в солнечных элементах. Рассмотрены особенности двумерной бимолекулярной рекомбинации в материалах на основе олиго- и политиофенов, в которых формируются двумерные ламеллы. Формальная константа скорости рекомбинации становится зависящей от концентрации носителей заряда, а учет пространственно-коррелированного энергетического беспорядка ведет к реализации разнообразных зависимостей константы скорости от концентрации носителей. Анализ вольтамперных характеристик органических устройств позволяет сделать выбор между двумерной и трехмерной рекомбинацией.

Научное направление: Физика

Язык: английский

Полный текст

DOI

Текст на другом сайте

Ключевые слова: spatial correlation пространственная корреляция бимолекулярная рекомбинация bimolecular recombination amorphous semiconductors, density of states аморфные полупроводники, плотность состояний

ПУБЛИКАЦИЯ ПОДГОТОВЛЕНА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРОЕКТА:

Практико-ориентированные фундаментальные исследования процессов генерации, рекомбинации и транспорта носителей заряда в перспективных полимерных материалах космической техники и солнечной энергетики (2024)

Structural and broadband radio-frequency properties of InGaZnO4 nanoparticles synthesized by gel decomposition method

Zirnik G., Остовари М. А., Zhukov S. и др., Journal of Materials Science: Materials in Electronics 2026 Vol. 37 Article 738

Добавлено: 6 июня 2026 г.

Wave dynamics within the Whitham-Ostrovsky equation

Flamarion M. V., Пелиновский Е. Н., Nonlinear Dynamics 2026 Vol. 114 Article 784

Добавлено: 5 июня 2026 г.

Green synthesis of Bi-functional silica nanoparticles towards highly efficient photocatalysis and antibacterial application

Hazarika A. P., Дас А., Das S. K. и др., Physica B: Condensed Matter 2026 Vol. 738 Article 418803

Добавлено: 4 июня 2026 г.

Signatures of Reconnection and a Split Heliospheric Tail in High-energy Energetic Neutral Atoms

Kornbleuth M., Opher M., Drake J. F. и др., Astrophysical Journal 2026 Vol. 1004 No. 1 Article 1

Добавлено: 3 июня 2026 г.

Two-dimensional hexagonal boron nitride-ferrofluid hybrids enable efficient magnetic cooling

Карцев А. И., Nishant T., Saswata G. и др., Journal of Materials Chemistry C 2026 Article -

Добавлено: 2 июня 2026 г.

The critical role of shear antiphase boundaries in τ-Mn(Al,Ga) rapidly quenched alloy

Fortuna A. S., A.I. Kartsev, Gorshenkov M. V. и др., Journal of Alloys and Compounds 2026 Vol. 1070 Article 188711

Добавлено: 2 июня 2026 г.

Combined Experimental and Ab Initio Study of Sc Doping in MgB2: Decoupling Electronic and Microstructural Effects on Superconductivity

Dikhtievskaya K., Argunov E., Карцев А. И. и др., The Journal of Physical Chemistry Letters 2026 Vol. 17 No. 17 P. 4999–5004

Добавлено: 2 июня 2026 г.

Bridging Superconductors With United Nations Development Goals: Perspectives and Applications

Duran E. ., Pulgar A., Izquierdo R. и др., Physica Status Solidi (A) Applications and Materials 2026 Vol. 223 No. 7 Article e202500942

Добавлено: 1 июня 2026 г.

Численное моделирование полевой эмиссии из полупроводникового катода в вакуум

Борисов В. Д., Данилов В. Г., Электросвязь 2025 № 12 С. 73–84

Представлены результаты математического моделирования процесса полевой эмиссии из катода малых размеров – одного из основных физических процессов, обеспечивающих работы многих электронных устройств, в частности FED-дисплеев (устройства, работающие на принципе полевой эмиссии), кантилеверов и т.д. Дается краткий обзор текущих результатов в области исследования, обосновывается актуальность задачи, приводятся примеры наиболее вероятного использования результатов решения задачи. Обсуждаются физические ...

Добавлено: 29 мая 2026 г.

Electrostatically gated dissipation control in two-dimensional nanoelectromechanical resonators via strain-amplitude antagonism for record 928% Q tunability

Jiang Q., Fang J., Chen J. и др., Science China Information Sciences 2026 Vol. 69 No. 6 Article 162402

Resonators based on nanoelectromechanical systems (NEMS) using two-dimensional (2D) materials with high-quality factors and excellent electrical control are critical for tunable coherent phonon dynamics, resonant sensors and wireless communications. However, their performance is fundamentally limited by the lack of a unified framework governing energy dissipation mechanisms and their electrical tunability. Here, we synergistically modulate both ...

Добавлено: 28 мая 2026 г.

Enhanced Terahertz Thermoelectricity Via Engineered Van Hove Singularities and Nernst Effect in Moiré Superlattices

Elesin L., Shilov A., Jana S. и др., Advanced Functional Materials 2026 P. 1–10

Добавлено: 28 мая 2026 г.

Non-linear in-band interference cancellation on base of conjugate gradients method

Degtyarev A., Bakhurin S., Юдин Н. Е., DSPA 2026 P. 1–6

Добавлено: 26 мая 2026 г.

Ising models on the hydrogen peroxide and other lattices

Qian X., Deng Y., Lev N. Shchur и др., Physica A: Statistical Mechanics and its Applications 2026 Vol. 696 Article 131679

Добавлено: 24 мая 2026 г.

Оптические методы детектирования единичных биомолекул: визуализация, сенсорика, секвенирование молекул ДНК

Мелентьев П. Н., Калмыков А. С., Гритченко А. С. и др., Успехи физических наук 2024 Т. 194 № 11 С. 1130–1145

Представлен краткий обзор достигнутого уровня оптических методов детектирования единичных молекул в биомедицинских приложениях. Показано, что регистрация флуоресценции единичных молекул красителей, ковалентно связанных с антителами (биомолекулами), совместно с использованием современных методов нанофотоники может быть применена для решения различных задач в биологии и медицине: визуализации биомолекул, токсинов, вирусных частиц, определения ультранизких концентраций аналитов напрямую во взятой пробе, ...

Добавлено: 21 мая 2026 г.

VACUUM DISCHARGE DRIVEN BY STRIPE LINE STORAGE AS A SOURCE OF EUV RADIATION

Antsiferov P.S., Stepanov L.V., Matiukhin N. D., Review of Scientific Instruments 2025 Vol. 96 No. 12 Article 123506

Добавлено: 20 мая 2026 г.

ЭФФЕКТ ПЕРЕНОСА ВАЛЮТНОГО КУРСА В ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ ЦЕНЫ В РЕГИОНАХ РОССИИ: ПОИСК ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ

Пыхтеев Ю. Н., Корнейченко Е. Н., Новопашина А. Н., Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Экономика. Управление. Право 2021 Т. 21 № 4 С. 398–404

Введение. Исследуется пространственная неоднородность эффекта переноса валютного курса в потребительские цены в российских регионах. Тестируются две гипотезы. Первая заключается в существовании различий в величине эффекта переноса между регионами РФ, вторая – в значимом влиянии на величину эффекта переноса пространственных взаимосвязей между регионами. Теоретический анализ. Проанализированы факторы, которые могут влиять на межрегиональные различия эффекта переноса: доля ...

Добавлено: 15 марта 2022 г.

Density of states in locally ordered amorphous organic semiconductors: Emergence of the exponential tails

Новиков С. В., Journal of Chemical Physics 2021 Vol. 154 No. 12 P. 124711-1–124711-7

Добавлено: 6 мая 2021 г.

Two-dimensional bimolecular recombination in amorphous organic semiconductors

Новиков С. В., Physical Chemistry Chemical Physics 2020 Vol. 22 No. 3 P. 1174–1180

Добавлено: 22 января 2020 г.

Evolutionary model with recombination and randomly changing fitness landscape

Saakian D., Vardanyan E., Якушкина Т. С., Physica A: Statistical Mechanics and its Applications 2020 Vol. 541 Article 123091

Добавлено: 10 декабря 2019 г.

Enhanced Bimolecular Recombination of Charge Carriers in Amorphous Organic Semiconductors: Overcoming the Langevin Limit

Новиков С. В., Journal of Physical Chemistry C 2019 Vol. 123 No. 31 P. 18854–18860

Добавлено: 24 октября 2019 г.

Bimolecular Recombination of Charge Carriers in Polar Amorphous Organic Semiconductors: Eﬀect of Spatial Correlation of the Random Energy Landscape

Новиков С. В., Journal of Physical Chemistry C 2018 Vol. 122 P. 22856–22863

We present a simple model of the bimolecular charge carrier recombination in polar amorphous organic semiconductors in which the dominant part of the energetic disorder is provided by permanent dipoles and show that the recombination rate constant could be much smaller than the corresponding Langevin rate constant. The reason for the strong decrease of the ...

Добавлено: 15 октября 2018 г.

ИНФЛЯЦИЯ ЦЕН НА ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫЕ ТОВАРЫ В РЕГИОНАХ РОССИИ: ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

Кириллов А. М., Пространственная экономика 2017 № 4 С. 41–58

В работе проводится пространственный анализ индексов потребительских цен на продовольственные товары, наблюдаемых в 79 регионах России за период 2002–2015 гг. На обозначенном массиве данных исследуются наличие пространственной корреляции анализируемых объектов и степень ее гетерогенности. Сформулированные исследовательские гипотезы нашли эмпирическое подтверждение: 1) наблюдаемые региональные ИПЦ на продовольственные товары пространственно скоррелированы между собой; 2) пространственная корреляция последних ...

Добавлено: 26 декабря 2017 г.

Экологические аспекты динамики демографических показателей регионов России

Лакшина В. В., Данилова Е. М., В кн.: Эколого-экономические проблемы развития регионов и страны (устойчивое развитие, управление, природопользование) Материалы 14-й Международной научно-практической конференции Российского общества экологической экономики.: Карельский научный центр РАН, 2017. С. 211–215.

Целью данной работы является оценка зависимости демографических показателей от состояния окружающей среды регионов России. В ходе работы были собраны данные по ряду демографических, 212 социально-экономических и экологических показателей для 76 регионов России за 2015 г.; построена регрессионная модель и оценены пространственные эффекты. По результатам, ухудшение демографических показателей в среднем вызвано низкими показателями качества воды питьевого ...

Добавлено: 7 ноября 2017 г.

Hopping charge transport in amorphous organic and inorganic materials with spatially correlated random energy landscape

Новиков С. В., Russian Journal of Electrochemistry 2017 Vol. 53 No. 3 P. 275–283

The general properties of the hopping transport of charge carriers in amorphous organic and inorganic materials are discussed. The case where the random energy landscape in the material is strongly spatially correlated is considered. This situation is typical of organic materials with the Gaussian density of states (DOS) and may also be realized in some ...

Добавлено: 22 мая 2017 г.