Diboron-Doped Perylene-Based Polycyclic Aromatic Hydrocarbons for Enhancing Charge Transport: A Theoretical Perspective

苝 透视图(图形) 兴奋剂 电荷(物理) 多环芳烃 化学 计算化学 化学物理 光化学 有机化学 材料科学 物理 计算机科学 分子 光电子学 量子力学 人工智能
作者
Rui Wang,Gui-Ya Qin,Xiao-Qi Sun,Huiyuan Li,Jing‐Fu Guo,Tengfei He,Ai‐Min Ren
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry A [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.jpca.5c00547
摘要

The enhancement of the optoelectronic properties of organic conjugation materials through boron doping may reshape current understanding, with boron-doped polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) poised to be high-performance organic optoelectronic materials. However, the impact of boron doping on charge transport remains underexplored. In this study, the effects of diboron doping, including both dense and dispersed doping, along with further π-extension on the electronic structure, stacking pattern, and charge transport of perylene-based PAHs were systematically investigated using density-functional theory. The results indicate that diboron doping can switch the molecular packing from herringbone to π-stacking, which increases the transfer integrals and significantly improves the mobility. Furthermore, it is revealed that intermolecular B···B and B···C interactions promote the formation of π-π stacking by symmetry-adapted perturbation theory and Hirshfeld surface analysis. In addition, densely doped B2-TBPA exhibits a one-dimensional intrinsic hole mobility of up to 40.86 cm2 V-1 s-1, while B2-HBP with π-extension and dispersed diboron doping exhibits pitched-π stacking, allowing it to display potential for bipolar transport. Monte Carlo and molecular dynamics simulations further demonstrate that diboron-doped PAHs offer more stable charge transport with reduced thermal disorder. This research provides new insights for the experimental design and synthesis of high-performance organic semiconductor devices.
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
yuHS发布了新的文献求助10
1秒前
兴奋烨完成签到 ,获得积分10
2秒前
Jmting完成签到,获得积分20
3秒前
勤恳发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
圥忈完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
fionadong发布了新的文献求助10
4秒前
念汐完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
雨落发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
10秒前
一一发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
nige发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
16秒前
16秒前
16秒前
顾矜的应助被科研通管家采纳,获得10
18秒前
cdercder的应助被科研通管家采纳,获得10
18秒前
Akim的应助被科研通管家采纳,获得10
18秒前
达雨完成签到,获得积分10
18秒前
秋风的应助被科研通管家采纳,获得10
18秒前
NexusExplorer的应助被科研通管家采纳,获得10
18秒前
爆米花的应助被科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
cdercder的应助被科研通管家采纳,获得20
19秒前
19秒前
19秒前
20秒前
张文发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
yinghan完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
22秒前
545212869发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Management and the Arts 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 1: A–B 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7818701
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9346803
关于积分的说明 20537769
捐赠科研通 7411269
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3332081
关于科研通互助平台的介绍 2478266
邀请新用户注册赠送积分活动 2351826