Machine learning based charge mobility prediction for organic semiconductors

有机半导体 橡胶 电荷(物理) 并五苯 各向异性 噻吩 化学 化学物理 材料科学 统计物理学 物理 光电子学 纳米技术 量子力学 有机化学 薄膜晶体管 图层(电子)
作者
Tianhao Tan,Dong Wang
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:158 (9): 094102-094102 被引量:21
标识
DOI:10.1063/5.0134379
摘要

Transfer integral is a crucial parameter that determines the charge mobility of organic semiconductors, and it is very sensitive to molecular packing motifs. The quantum chemical calculation of transfer integrals for all the molecular pairs in organic materials is usually an unaffordable task; fortunately, it can be accelerated by the data-driven machine learning method now. In this work, we develop machine learning models based on artificial neutral networks to predict transfer integrals accurately and efficiently for four typical organic semiconductor molecules: quadruple thiophene (QT), pentacene, rubrene, and dinaphtho[2,3-b:2',3'-f]thieno[3,2-b]thiophene (DNTT). We test various forms of features and labels and evaluate the accuracy of different models. With the implementation of a data augmentation scheme, we have achieved a very high accuracy with the determination coefficient of 0.97 and mean absolute error of 4.5 meV for QT, and similar accuracy for the other three molecules. We apply these models to studying charge transport in organic crystals with dynamic disorders at 300 K and obtain the charge mobility and anisotropy in perfect agreement with the brutal force quantum chemical calculation. If more molecular packings representing the amorphous phase of organic solids are supplemented to the dataset, the current models can be refined to study charge transport in organic thin films with polymorphs and static disorders.
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
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
周佳怡发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
JHY发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Megan萌萌萌完成签到,获得积分10
3秒前
sanqianzzz完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
cyf发布了新的文献求助10
5秒前
Joan完成签到,获得积分10
6秒前
hzc发布了新的文献求助10
6秒前
姜姜姜姜完成签到 ,获得积分10
6秒前
Hhhhhh完成签到,获得积分10
7秒前
学习怪完成签到,获得积分10
7秒前
李JJ完成签到,获得积分10
8秒前
Joan发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
宣萱发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
追寻冬萱发布了新的文献求助30
9秒前
丘比特应助Oliver采纳,获得10
9秒前
Mmmmarys完成签到,获得积分10
9秒前
JHY完成签到,获得积分10
10秒前
zzq完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
房正完成签到,获得积分10
11秒前
小马甲应助元芹采纳,获得10
11秒前
科研猛猛干完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
小皮审完成签到,获得积分10
13秒前
小阿狸完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
Micro-7发布了新的文献求助10
13秒前
酷波er应助Aletta采纳,获得10
13秒前
sewing发布了新的文献求助10
14秒前
坦率的书萱完成签到 ,获得积分10
14秒前
很有用完成签到,获得积分10
14秒前
11111完成签到,获得积分20
16秒前
16秒前
zzq发布了新的文献求助10
16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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7758651
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9304563
关于积分的说明 20281533
捐赠科研通 7342400
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3312257
关于科研通互助平台的介绍 2462832
邀请新用户注册赠送积分活动 2326174