J 2015

Structure and Morphology of Organic Semiconductor-Nanoparticle Hybrids Prepared by Soft Deposition

BANERJEE, Rupak, Jiří NOVÁK, Christian FRANK, Maria GIRLEANU, Olivier ERSEN et. al.

Basic information

Original name

Structure and Morphology of Organic Semiconductor-Nanoparticle Hybrids Prepared by Soft Deposition

Name in Czech

Struktura a morfologie hybridních vrstev organického polovodiče s nanočásticemi připravených měkkými depozičními technikami

Authors

BANERJEE, Rupak (356 India), Jiří NOVÁK (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Christian FRANK (276 Germany), Maria GIRLEANU (642 Romania), Olivier ERSEN (250 France), Martin BRINKMANN (250 France), Falk ANGER (276 Germany), Christian LORCH (276 Germany), Johannes DIETERLE (276 Germany), Alexander GERLACH (276 Germany), Jakub DRNEC (203 Czech Republic), Sun YU (156 China) and Frank SCHREIBER (276 Germany)

Edition

JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C, Washington D.C. American Chemical Society, 2015, 1932-7447

Other information

Language

English

Type of outcome

Článek v odborném periodiku

Field of Study

10302 Condensed matter physics

Country of publisher

United States of America

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

References:

Impact factor

Impact factor: 4.509

RIV identification code

RIV/00216224:14740/15:00082723

Organization unit

Central European Institute of Technology

UT WoS

000350840700090

Keywords (in Czech)

hybridní tenké vrstvy; organické polovodiče; nanočástice; spin-casting; depozice organickým molekulovým svazkem; struktura; morfologie; GISAXS; GIXRD; Rentgenová reflektivita; TEM; AFM; fotoluminiscence

Keywords in English

hybrid thin films; organic semiconductors; nano-particles; spin-casting; organic molecular beam-deposition; structure; morphology; GISAXS; GIXRD; X-ray reflectivity; TEM; AFM; photoluminiscence

Tags

International impact, Reviewed
Změněno: 23/6/2015 12:16, Martina Prášilová

Abstract

V originále

We present an extensive structural analysis of hybrid architectures prepared by the soft incorporation of gold nanoparticles (AuNPs) within an organic semiconductor matrix of diindenoperylene (DIP). Such soft or noninvasive deposition of nanoparticles within organic semiconducting host matrices not only minimizes the influence of the deposition process on the order and properties of the organic host molecules, but also offers additional control in the process of incorporation. The hybrid structures were characterized by X-ray scattering techniques including grazing incidence small angle X-ray scattering (GISAXS), grazing incidence X-ray diffraction (GIXD), X-ray reflectivity (XRR), and complemented by atomic force microscopy (AFM), photoluminescence (PL) spectroscopy, and transmission electron microscopy (TEM) measurements. We show that different strategies of incorporating the nanoparticles in the host matrix lead to drastically different structure and morphologies. Particularly remarkable is the morphological change observed in the matrix of DIP as well as the AuNPs due to the influence of organic solvents, as evidenced by TEM tomography measurements, which revealed the exact location of the AuNPs within the organic host. It is also demonstrated that AuNPs can be successfully used as tunable templates for the growth of the organic semiconductors with desired island sizes and distances.

In Czech

Článek pojednává o extenzivní strukturní analýze hybridních architektur připravených s použitím měkkého vložení zlatých nanočástic do matice organického polovodiče diinednoperylenu (DIP). Tento způsob neinvazivní začlenění nanočástic do organického polovodiče nejen minimalizuje vliv depozičního procesu na uspořádání a vlastnosti molekul organického polovodiče, ale také nabízí další kontrolu v procesu začlenění. Studované hybridní struktury byly charakterizované s použitím technik RTG rozptylu, jmenovitě maloúhlového RTG rozptylu a RTG difrakce pod malými úhly dopadu a RTG reflektivity. RTG techniky byli doplněny snímky z mikroskopie atomárních sil, transmisní elektronové mikroskopie a dále měřením fotoluminiscenční spektroskopie. V článku ukazujeme, že různé strategie začlenění nanočástic do hostitelské organické matice vedou k značně odlišným strukturám a morfologiím. Zvláště pozoruhodné jsou změny morfologie pozorované v DIP matici a rozložení Au nanočástic (pozorované pomocí TEM tomografie), které připisujeme vlivu organického rozpouštědla. Dále ukazujeme, že Au nanočástice mohou být úspěšně používány jako laditelné šablony pro růst organického polovodiče s žádoucí velikostí ostrůvků.

Links

ED1.1.00/02.0068, research and development project
Name: CEITEC - central european institute of technology