Комплексы с переносом заряда линейных и лестничных сопряженных полимеров как перспективные органические узкозонные полупроводники
Сосорев А.Ю.

Поступила в редакцию: 2 Декабря 2021

DOI: 10.31857/S0044451022070000

PDF (454K)

Комплексы с переносом заряда (КПЗ) малых π -сопряженных органических молекул изучаются достаточно давно в качестве органических полупроводников и проводников. Однако лишь недавно было обнаружено формирование комплексов между двумя π -сопряженными макромолекулами - сопряженными полимерами. В настоящей работе теоретически рассмотрено формирование таких КПЗ и выявлены их особенности по сравнению с низкомолекулярными КПЗ. В частности, показано, что запрещенная зона (оптическая щель) КПЗ сопряженных полимеров может быть значительно уже, а степень переноса заряда - больше, чем у их низкомолекулярных аналогов (даже при равных энергиях высшей заполненной молекулярной орбитали донора и низшей вакантной молекулярной орбитали акцептора), что было объяснено делокализацией заряда вдоль цепи полимера. Особенно явно это проявляется в случае лестничных полимеров, делокализация заряда в которых имеет квазидвумерный характер. Расчеты методом теории функционала плотности для КПЗ фрагментов двух лестничных сопряженных полимеров подтверждают теоретические предположения, подчеркивая перспективность использования таких комплексов в устройствах органической электроники. На основе полученных результатов предложено создание и исследование КПЗ нового типа - с использованием структур более высокой размерности, например, двумерных листов или трехмерных проводящих решеток.