Charge carrier mobility in non-equilibrated transport in molecular materials

Abstract

Non-equilibrated transport of charge carriers in the molecular material depends on the structure and packing of the molecules. Explanation of the measurements of the photocurrent generated with use of UV flash light in organic layer needs to define the quantity of charge carriers mobility. Definition of this quantity in the scope of some defined transport model requires the detailed analysis of generation, recombination and charge transfer between neighbouring molecules. The problem is discuss on the basis of transport properties of two anthracene derivatives

Opis nierównowagowego transportu nośników ładunku w warunkach fotoprądu wzbudzanego impulsem światła wymaga zdefiniowania ruchliwości nośników ładunku. Definicja tej wielkości w odniesieniu do określonego modelu transportu wymaga wnikliwej analizy procesów generacji, rekombinacji i transferu ładunku pomiędzy sąsiadującymi cząsteczkami. W tej pracy do opisu transportu nośników ładunku w antronie i antrachinonie wykorzystano teorię Marcusa–Husha, która dotyczy transportu hoppingowego. Uzyskano prawie identyczne wartości ruchliwości dziur w obu materiałach, tj. 1,7102 cm2/Vs oraz identyczne wartości ruchliwości elektronów 4,7102 cm2/Vs. Pomimo prostoty rozważań teoretycznych uzyskane wyniki obliczeń dają jakościowo poprawny obraz transportu, zgodny z wynikami doświadczalnymi. Dla obu związków wartości ruchliwości obliczone za pomocą teorii Marcusa-Husha zarówno dla transportu dziur jak i dla transportu elektronów są w zakresie transportu hoppingowego.