Band-like transport in solution-processed perylene diimide dianion films with high Hall mobility

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作者
Yanhua Jia,Qinglin Jiang,Hanlin Gan,Bohan Wang,Xiandong He,Jiadong Zhou,Zetong Ma,Jiang Zhang,Yuguang Ma
出处
期刊:National Science Review [Oxford University Press]
卷期号:11 (5) 被引量:4
标识
DOI:10.1093/nsr/nwae087
摘要

ABSTRACT It is crucial to prepare high-mobility organic polycrystalline film through solution processing. However, the delocalized carrier transport of polycrystalline films in organic semiconductors has rarely been investigated through Hall-effect measurement. This study presents a strategy for building strong intermolecular interactions to fabricate solution-crystallized p-type perylene diimide (PDI) dianion films with a closer intermolecular π–π stacking distance of 3.25 Å. The highly delocalized carriers enable a competitive Hall mobility of 3 cm2 V−1 s−1, comparable to that of the reported high-mobility organic single crystals. The PDI dianion films exhibit a high electrical conductivity of 17 S cm−1 and typical band-like transport, as evidenced by the negative temperature linear coefficient of mobility proportional to T−3/2. This work demonstrates that, as the intermolecular π–π interactions become strong enough, they will display high mobility and conductivity, providing a new approach to developing high-mobility organic semiconductor materials.
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