Влияние введения атомов кислорода в молекулярную структуру органического полупроводника Ph-BTBT-C10 на его электронные и оптические свойства

Для успешного практического применения органических полевых транзисторов важно сочетание высокой подвижности зарядов в органических полупроводниках, составляющих их рабочие слои, с высокой стабильностью работы устройств; для светоизлучающих транзисторов необходимо сочетание этих свойств с эффективной люминесценцией. В настоящей работе предложены и изучены с помощью расчётов методом теории функционала плотности аналоги известного органического полупроводника Ph-BTBT-C10 с атомами кислорода, введёнными в децильный заместитель ядра BTBT и/или в составе метокси-группы в пара-положении фенильного кольца. Показано, что введение атомов кислорода, особенно в составе метокси-группы, влияет на торсионный угол между фенильным кольцом и BTBT, повышает уровни граничных молекулярных орбиталей, понижает энергию перехода S0-S1 и увеличивает силу осциллятора этого перехода, увеличивает дипольный момент молекулы и делает электростатический потенциал более неоднородным. Предложенные соединения должны обладать более эффективной люминесценцией и проявлять более сильные межмолекулярные взаимодействия, что, как ожидается, положительно скажется на стабильности работы органических (опто)электронных устройств на их основе. Выявленные связи между структурой и свойствами исследованных органических полупроводников будут способствовать рациональному дизайну этих материалов.