Влияние фторирования на свойства тиофен-фениленовых со-олигомеров с аннелированным центральным фрагментом: исследование методом теории функционала плотности

Органические светоизлучающие транзисторы являются новым типом оптоэлектронных устройств, совмещающих функционал органического светодиода и управляющего им транзистора. Для рабочего слоя этих устройств нужны органические полупроводники, сочетающие высокую подвижность зарядов с высоким квантовым выходом фотолюминесценции. Одним из перспективных классов таких материалов являются тиофен-фениленовые со-олигомеры, свойства которых можно изменять в широких пределах путём добавления различных заместителей. В настоящей работе рассмотрено влияние фторирования на свойства двух модельных представителей класса тиофен-фениленовых со-олигомеров с аннелированным центральным фрагментом, P-TTA-P и P-BTBT-P. Показано, что фторирование обеих молекул понижает уровни граничных орбиталей, что должно привести к возникновению электронного транспорта в их кристаллах и плёнках. В то же время, фторирование оказывает качественно различное влияние на делокализацию граничных орбиталей, ширину оптической щели, силу осциллятора, энергию связи экситона и спектр комбинационного рассеяния, что объясняется различием равновесной геометрии фторированных молекул. Ожидается, что выявленные связи между структурой и свойствами исследованных соединений будут способствовать направленному молекулярному дизайну органических полупроводников для эффективных светоизлучающих устройств.