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 【引言】

由于能量障礙約束，大多數(shù)有機薄膜半導體僅有約10nm的短激子擴散長度。相反，已知純化單晶中單重態(tài)激子的擴散范圍要大得多（高達220nm）。然而，在這些情況下，這些材料的尺寸通常是多分散的并且加入器件中有一定的問題。因此器件開發(fā)依賴于開發(fā)均勻的納米結構的能力，所述納米結構適合于處理并且能夠支持遠程激子擴散。

【成果簡介】

劍橋大學Richard H． Friend，布里斯托大學George R． Whittell，Ian Manners教授（共同通訊作者）以及第一作者Xu－Hui Jin在Science發(fā)表一篇題為“Long－range exciton transport in conjugated polymer nanofibers prepared by seeded growth”的文章。Jin等人由聚乙二醇和聚噻吩的電暈包圍的放射性芴核組成的嵌段聚合物制備納米纖維。聚芴中產(chǎn)生的激子不能進入聚乙二醇層，因此擴散超過200nm。這個距離可以通過改變聚乙二醇的長度來調(diào)節(jié)，該特征可能有潛力被用于有機器件如光伏發(fā)電的開發(fā)中。

【圖文導讀】

圖1 分段PDHF納米纖維多步自組裝

（a） 晶種生長過程以及PDHF14－b－PEG227 and PDHF14－b－QPT22結構示意圖

（b）分段B－A－B納米纖維結構

（c）均一化吸收以及光致發(fā)光發(fā)射

圖2 分段PDHF B－A－B納米纖維在溶液中的光致發(fā)光

（a）LSCM圖像，中心和末端Ln值分別為1．6μm和0．9μm

（b）具有不同A段長度的分段PDHF納米纖維的PL光譜；在1605nm樣品中直接激發(fā)QPT引起的發(fā)射尚未解決。

圖3 分段PDHF B－A－B納米纖維的瞬態(tài)光柵PL光譜和動力學

（a）具有平均A段長度為775nm的分段納米纖維溶液（0．5mg ／ ml）的瞬時光柵PL時間切片顯示從PDHF到QPT受體電暈的能量轉移。 由于激子湮滅和淬滅至受體，核心PDHF I0－1峰發(fā)生衰變。

（b）PDHF衰減標準化PL動力學和（A）中所示光譜的QPT信號的上升。 綠線顯示PDHF信號（430－460 nm）； 藍線表示QPT PL（530nm－630nm）。 使用的溶劑是THF：MeOH 1：1。

圖4 瞬態(tài)PL動力學尺寸依賴性和相應的擴散長度模型擬合

（a）PDHF PL信號（430nm－460nm）的瞬態(tài)光柵PL動力學（正方形），PL衰減時間隨著片段長度的減小而減小，顯示出有效的轉移

（b）QPT信號上升的相應PL動力學（正方形）

（c）溶液中PDHF－b－PEG納米纖維的瞬態(tài)光柵光譜