無秩序有機半導体における非局在化強化励起子輸送のメカニズム

大きな励起子拡散長は一般に有機半導体デバイスの性能を向上させます。なぜなら、励起子の寿命中にエネルギーをより遠くに輸送できるからです。しかし、無秩序な有機材料における励起子の動きの物理は完全には理解されておらず、無秩序有機半導体における量子力学的に非局在化した励起子の輸送をモデル化することは計算上の課題です。ここでは、非局在化した動的モンテカルロ（dKMC）を説明します。これは非局在化、無秩序、そしてポーラロン形成を含む有機半導体における三次元励起子輸送の最初のモデルです。私たちは、非局在化が励起子の輸送を劇的に増加させることを発見しました；例えば、各方向で2分子未満の非局在化は励起子拡散係数を1桁以上増加させることができます。増強のメカニズムは2つの要因から成ります：非局在化は、励起子がホップする際に、より頻繁かつ遠くにホップできるようにします。また、短命の非局在化（励起子が高度に非局在化する短い期間）の影響を定量化し、それが無秩序および遷移双極子モーメントに強く依存することを示します。