Электронно-колебательное взаимодействие в тиофен-фениленовом со-олигомере и его связь со спектром комбинационного рассеяния света

Электронно-колебательное взаимодействие играет ключевую роль в ограничении подвижности зарядов в органических полупроводниках. В настоящей работе теоретически исследовано электронно-колебательное взаимодействие в молекуле 5,5’-дифенил-2,2’-битиофена (PTTP) из класса тиофен-фениленовых со-олигомеров, представляющих большой интерес для органической оптоэлектроники благодаря своим электронно-транспортным и люминесцентным свойствам, и сопоставлено с электрон-фононным взаимодействием в модельном органическом полупроводнике – антрацене. Выявлены вклады различных колебаний в энергию реорганизации молекул PTTP и антрацена, и показано, что эти вклады коррелируют с интенсивностями соответствующих полос в спектре комбинационного рассеяния света. В частности, установлено, что для молекулы PTTP в обоих спектрах наибольшую интенсивность имеет т. н. Я-мода с частотой ~1460 см-1 – коллективное колебание атомов всех звеньев олигомера. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования спектроскопии комбинационного рассеяния для исследования электронно-колебательного взаимодействия в органических полупроводниках. В заключение, оценены и сопоставлены подвижности дырок в PTTP и антрацене в рамках прыжковой модели, и проанализированы причины их различия. Полученные результаты позволили предложить способы уменьшения электронно-колебательного взаимодействия в молекулах тиофен-фениленовых со-олигомеров, что имеет важное значение для направленного молекулярного дизайна органических полупроводников.