The complex permittivity of PEDOT:PSS

佩多:嘘 材料科学 介电常数 介电谱 相对介电常数 导电聚合物 电介质 放松(心理学) 电导率 聚合物 凝聚态物理 光电子学 复合材料 电化学 电极 化学 物理 社会心理学 物理化学 心理学
作者
Faramarz Hossein‐Babaei,Ebrahim Chegini
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:158 (19) 被引量:10
标识
DOI:10.1063/5.0142523
摘要

High permittivity materials are required for efficient organic photovoltaic devices, and the addition of the conjugated polymer composite poly(3,4-ethylenedioxythiophen) polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) to dielectric polymers has been shown to significantly heighten their permittivity. The permittivity of PEDOT:PSS at the optical and microwave frequencies has been investigated, but PEDOT:PSS layers are mainly used for low-frequency device applications, where accurate dielectric property measurements are hindered by their high electrical conductivity and the problems arising from the metal-polymer interfaces. Here, we determine the complex relative permittivity (εr*=εr'-jεr″) of PEDOT:PSS layers perpendicular to the layer plane in the 10-2-106 Hz range by combining data from the reactive energy estimations and electrochemical impedance spectroscopy, and discover that: εr' at <1 Hz is ultra-high (∼106) decreasing with frequency to ∼5 at 106 Hz; the experimental data fit the Cole-Cole dielectric relaxation model by considering multiple relaxation mechanisms; PEDOT:PSS polarizes nonlinearly and εr' increases with the intensity of the applied external field; low frequency εr' increases with both thickness and temperature of the layer, opposite trend of temperature-dependence prevails at >103 Hz; the dielectric properties of PEDOT:PSS are highly anisotropic and the in-plane εr' at 1.0 kHz is three orders of magnitude higher than the vertical εr'; and that the εr'' decreases proportional to the reciprocal of frequency (1/f). The latter finding provides an explanation for the ubiquitous pink noise accompanying signals transmitted through organic conductor links. The described methodology can be adopted for investigations on other conjugated polymers.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
初余发布了新的文献求助10
1秒前
lida发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
chen123完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
5秒前
orixero应助sniffgo采纳,获得10
6秒前
yy发布了新的文献求助10
7秒前
归尘发布了新的文献求助10
8秒前
GHOMON发布了新的文献求助10
11秒前
小超完成签到,获得积分10
13秒前
今天签到了吗完成签到 ,获得积分10
19秒前
yy完成签到,获得积分10
21秒前
GHOMON完成签到,获得积分10
21秒前
在水一方应助初余采纳,获得10
22秒前
ffeiffei发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
Nuyoah完成签到,获得积分20
28秒前
Dandelion完成签到,获得积分10
30秒前
yang完成签到,获得积分10
31秒前
欣慰雪巧完成签到 ,获得积分10
33秒前
REBECCA完成签到 ,获得积分10
33秒前
35秒前
科研通AI5应助LUMOS采纳,获得30
36秒前
36秒前
汉堡包应助卿年采纳,获得10
37秒前
kk完成签到,获得积分10
38秒前
38秒前
40秒前
yoyo20012623发布了新的文献求助10
41秒前
kk发布了新的文献求助10
41秒前
ly0000发布了新的文献求助20
42秒前
Ava应助endlessloop采纳,获得10
43秒前
ding应助Suniex采纳,获得10
44秒前
哈哈一笑完成签到,获得积分10
44秒前
45秒前
Dream发布了新的文献求助10
45秒前
彭于晏应助赐梦采纳,获得10
48秒前
李振博完成签到 ,获得积分10
51秒前
51秒前
高分求助中
(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
求中国石油大学(北京)图书馆的硕士论文,作者董晨,十年前搞太赫兹的 500
Aircraft Engine Design, Third Edition 500
Neonatal and Pediatric ECMO Simulation Scenarios 500
Educational Research: Planning, Conducting, and Evaluating Quantitative and Qualitative Research 460
Ricci Solitons in Dimensions 4 and Higher 450
the WHO Classification of Head and Neck Tumors (5th Edition) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4777811
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4108948
关于积分的说明 12710755
捐赠科研通 3830833
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2113107
邀请新用户注册赠送积分活动 1136684
关于科研通互助平台的介绍 1020727