DIETERLE, Johannes, Katharina BROCH, Alexander HINDERHOFER, Heiko FRANK, Jiří NOVÁK, Alexander GERLACH, Tobias BREUER, Rupak BANERJEE, Gregor WITTE and Frank SCHREIBERT. Structural Properties of Picene-Perfluoropentacene and Picene-Pentacene Blends: Super lattice Formation versus Limited Intermixing. Journal of Physical Chemistry C. Washington D.C.: American Chemical Society, 2015, vol. 119, No 47, p. 26339-26347. ISSN 1932-7447. Available from: https://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcc.5b08866.
Other formats:   BibTeX LaTeX RIS
Basic information
Original name Structural Properties of Picene-Perfluoropentacene and Picene-Pentacene Blends: Super lattice Formation versus Limited Intermixing
Name in Czech Strukturní vlastnosti směsí picénu-pefluoropentacénu a picénu-pentacénu: utváření nadmřížky versus omezené míšení
Authors DIETERLE, Johannes (276 Germany), Katharina BROCH (276 Germany), Alexander HINDERHOFER (276 Germany), Heiko FRANK (276 Germany), Jiří NOVÁK (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Alexander GERLACH (276 Germany), Tobias BREUER (276 Germany), Rupak BANERJEE (356 India), Gregor WITTE (276 Germany) and Frank SCHREIBERT (276 Germany).
Edition Journal of Physical Chemistry C, Washington D.C. American Chemical Society, 2015, 1932-7447.
Other information
Original language English
Type of outcome Article in a journal
Field of Study 10302 Condensed matter physics
Country of publisher United States of America
Confidentiality degree is not subject to a state or trade secret
WWW Odkaz na webovou stránku nakladatele
Impact factor Impact factor: 4.509
RIV identification code RIV/00216224:14740/15:00085568
Organization unit Central European Institute of Technology
Doi http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcc.5b08866
UT WoS 000366006400012
Keywords (in Czech) organické polovodiče; picén; pentacén; perfluoropentacén; molekulární směsi; strukturní analýza; rentgenová difrakce; omezené míšení; molekulární supermřížka
Keywords in English organic semiconductors; picene; pentacene; perfluoropentacene; molecular blends; structural analysis; X-ray diffraction; limited intermixing; molecular superlattice
Tags rivok
Tags International impact, Reviewed
Changed by Changed by: Mgr. Jiří Novák, Ph.D., učo 23056. Changed: 11/9/2018 11:40.
Abstract
The structure and morphology of mixed thin films of picene (C22H14, PIC) and perfluoropentacene (C22F14, PFP) as well as mixed thin films of PIC and pentacene (C22H14, PEN) grown by simultaneous coevaporation is investigated using X-ray diffraction, atomic force microscopy, and near-edge X-ray absorption spectroscopy. For both systems we find mixing on the molecular level and the formation of mixed structures. However, due to the strongly different interactions in both mixtures the ordering is fundamentally different. For the equimolar PFP:PIC mixtures, we observe the formation of two different mixed polymorphs with unit cells containing 2 PIC and 2 PFP molecules depending on the growth temperature. One of these polymorphs is a superlattice with in-plane compound segregation. The other polymorph is less symmetric and results only in a very short ranged in-plane ordering. In contrast, the PEN:PIC mixtures form crystals with unit cell parameters continuously changing with the molar concentrations between those of the pure compounds. The position of molecular species within the crystal lattice is statistical. Surprisingly, for higher concentrations of PIC we observe phase separation of surplus PIC molecules which corresponds to a limited intermixing of the two compounds. Finally, the results are discussed in the context of other organic semiconductor binary mixtures showing that besides chemical composition and steric compatibility the intramolecular arrangement of the atoms important for intermolecular interactions significantly influences the structure formation in organic semiconductor blends.
Abstract (in Czech)
Struktura a morfologie tenkých vrstev směsí picénu (C22H14, PIC) a perfluoropentacénu (C22F14, PFP) a také tenkých vrstev směsí PIC and pentacénu (C22H14, PEN) připravených současným napařováním je studována pomocí Rentgenové (RTG) difrakce, mikroskopie atomových sil a RTG spektroskopie v okolí absorpční hrany. Pro oba systémy pozorujeme míšení na molekulární úrovni a formování tuhých roztoků. Nicméně uspořádávání molekul je značně jiné díky výrazně odlišným interakcím v obou směsích. U ekvimolární směsi PFP:PIC pozorujeme vznik dvou odlišných polymorfů tuhých roztoků s jednotkovou buňkou obsahující 2 molekuly PIC a 2 molekuly PFP. Zde poměr molárního množství jednotlivých polymofů závisí na teplotě růstu. Jedním z těchto polymorfů je supermřížka vykazující molekulární segregaci uvnitř molekulárních rovin. Druhý polymorf vykazuje nižší symetrii a malou míru uspořádání v molekulární rovině. Na druhou stranu tvoří směsi PEN:PIC krystaly s mřížkovými parametry spojitě se měnícími mezi mřížkovými parametry čistých molekulárních krystalů v závislosti na molární koncentrací. Umístění jednotlivých molekul uvnitř jednotkové buňky je zde náhodné. Překvapivě pozorujeme fázovou separaci přebytečných molekul PIC, což odpovídá omezenému míšení těchto dvou molekul. Na závěr jsou předkládané výsledky diskutovány v kontextu jiných binárních směsí organických polovodičů a je poukázáno na to, že vedle chemického složení a tvaru molekul závisí výsledná krystalová struktura směsí organických polovodičů též na uspořádání atomů uvnitř míšených molekul.
Links
ED1.1.00/02.0068, research and development projectName: CEITEC - central european institute of technology
PrintDisplayed: 1/5/2024 10:10