The (Non-)Local Density of States of Electronic Excitations in Organic Semiconductors

این کتاب بر درک میکروسکوپی عملکرد نیمه هادی های آلی تمرکز دارد. با ردیابی پیوند بین ساختار مورفولوژیکی و خواص الکترونیکی آنها در مقیاس های متعدد، پیشرفت مهمی را در این جهت نشان می دهد.
نیمه هادی های آلی موادی هستند که در حد فاصل بین ماده سخت و نرم قرار دارند: آنها تنوع ساختاری، پردازش پذیری و انعطاف مکانیکی را با توانایی انتقال موثر بار و انرژی ترکیب می کنند. این مجموعه منحصر به فرد از خواص آنها را به طبقه ای امیدوارکننده از مواد برای دستگاه های الکترونیکی، از جمله سلول های خورشیدی آلی و دیودهای ساطع کننده نور تبدیل می کند. درک عملکرد آنها در مقیاس میکروسکوپی - هدف این کار - پیش نیازی برای طراحی منطقی و بهینه سازی مواد زیرین است. این کتاب بر اساس پروتکل‌های شبیه‌سازی چند مقیاسی جدید، تعامل پیچیده بین معماری مولکولی، سازمان‌دهی فوق مولکولی و ساختار الکترونیکی را بررسی می‌کند تا نشان دهد چرا برخی از مواد خوب عمل می‌کنند - و چرا برخی دیگر این کار را نمی‌کنند. به‌ویژه، با بررسی اثرات دوربردی که حالت‌های میکروسکوپی و ساختار مزوسکوپی در این مواد را به هم مرتبط می‌کنند، این کتاب بینش‌های کمی و کیفی را در مورد موارد مثال ارائه می‌کند. فرآیند تولید شارژ، که همچنین به عنوان پایه ای برای استراتژی های بهینه سازی جدید عمل می کند.

This book focuses on the microscopic understanding of the function of organic semiconductors. By tracing the link between their morphological structure and electronic properties across multiple scales, it represents an important advance in this direction.
Organic semiconductors are materials at the interface between hard and soft matter: they combine structural variability, processibility and mechanical flexibility with the ability to efficiently transport charge and energy. This unique set of properties makes them a promising class of materials for electronic devices, including organic solar cells and light-emitting diodes. Understanding their function at the microscopic scale – the goal of this work – is a prerequisite for the rational design and optimization of the underlying materials. Based on new multiscale simulation protocols, the book studies the complex interplay between molecular architecture, supramolecular organization and electronic structure in order to reveal why some materials perform well – and why others do not. In particular, by examining the long-range effects that interrelate microscopic states and mesoscopic structure in these materials, the book provides qualitative and quantitative insights into e.g. the charge-generation process, which also serve as a basis for new optimization strategies.