Abstrakt

W ramach rozprawy doktorskiej przeprowadzono badania procesu dysocjacji stanów wzbudzenia elektronowego w układach molekularnych jedno- i dwuskładnikowych typu donor elektronu - akceptor elektronu. Do tego celu wykorzystano technikę spektroskopii elektro- i magnetomodulacyjnej wykonując pomiary zarówno fotoprądu, jak i elektromodulowanej fotoluminescencji. Spektroskopia magnetomodulacyjna okazała się skutecznym narzędziem do opisu roli par elektron-dziura (e-h) w procesach fotogeneracji i rekombinacji nośników ładunku. Elektromodulowaną fotoluminescencję obserwowano w układach dwuskładnikowych: m-MTDATA:BCP, 2TNATA:BCP i m-MTDATA:BPhen. Wielkość wygaszenia fotoluminescencji w polu elektrycznym o natężeniu powyżej 106 V/cm przekraczała 7% - na przykład w układzie m-MTDATA:BCP maksymalne wygaszenie wynosiło około 90%, a w układzie mieszanym w którym BCP zamieniono na BPhen - około 35%. Sygnały EML przejawiały dodatkowo tendencje do „nasycania się”, szczególnie dobrze widocznego w przypadku układów 2TNATA:BCP i m-MTDATA:BPhen. Wartość promienia par pierwotnych uzyskana na podstawie analizy wyników pomiaru fotoprądu w układach dwuskładnikowych jest zwykle większa od wartości otrzymanej w pomiarach optycznych EML, co pokazano na przykładzie układu m-MTDATA:BCP. W celu przeprowadzenia spójnej interpretacji wyników fotoprądowych i optycznych założono - zdając sobie sprawę, iż rozkład par pierwotnych może mieć bardziej złożony charakter - że w generacji fotoprądu uczestniczą dwa rodzaje par: o promieniu krótkim i o promieniu dłuższym. Pary e-h o krótszym promieniu dominują w procesie wygaszania fotoluminescencji, z kolei pary o dłuższym promieniu - w generacji fotoprądu. Zatem, stany ekscypleksowe zanikające promieniście powstają zdecydowanie wydajniej w wyniku rekombinacji bliźniaczej krótkich par e-h, podczas gdy długie pary mogą efektywniej dysocjować na swobodne nośniki ładunku albo zanikać bezpromieniście do stanu podstawowego, nie wnosząc wkładu do sygnału EML. Zgodnie z zaproponowanym modelem, pary o dłuższym promieniu powinny z większym prawdopodobieństwem podlegać konwersji międzysystemowej do stanu trypletowego, ze względu na fakt, iż elektrostatyczne oddziaływania wymienne maleją wraz ze wzrostem promienia pary. Spośród singletowych i trypletowych par e-h o długim promieniu - wydajniej dysocjują te pierwsze, co wynika z ich silniejszego sprzężenia z produktami jonowymi reakcji rozpadu.

Autor (1)