SCOPUS
SCIE
Mapping nanoscale effects of localized noise-source activities on photoconductive charge transports in polymer-blend films
저자
Shekhar, Shashank ; Cho, Duckhyung ; Cho, Dong-Guk ; Yang, Myungjae ; Hong, Seunghun
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
205204
제공처
<P>We develolped a method to directly image the nanoscale effects of localized noise-source activities on photoconducting charge transports in domain structures of phase-separated polymer-blend films of Poly(9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl) and Poly(9,9-di<I>-n</I>-octylfluorene-<I>alt</I>-benzothiadiazole). For the imaging, current and noise maps of the polymer-blend were recorded using a conducting nanoprobe in contact with the surface, enabling the conductivity (<I>σ</I>) and noise-source density (<I>N</I> <SUB>T</SUB>) mappings under an external stimulus. The blend-films exhibited the phase-separation between the constituent polymers at domains level. Within a domain, high <I>σ</I> (low <I>N</I> <SUB>T</SUB>) and low <I>σ</I> (high <I>N</I> <SUB>T</SUB>) regions were observed, which could be associated with the ordered and disordered regions of a domain. In the <I>N</I> <SUB>T</SUB> maps, we observed that noise-sources strongly affected the conduction mechanism, resulting in a scaling behavior of <I>σ</I>?∝?<img ALIGN='MIDDLE' ALT='${{N}_{{\rm{T}}}}^{-0.5}$' SRC='http://ej.iop.org/images/0957-4484/29/20/205204/nanoaab2ddieqn1.gif'/> in both ordered and disordered regions. When a blend film was under an influence of an external stimulus such as a high bias or an illumination, an increase in the <I>σ</I> was observed, but that also resulted in increases in the <I>N</I> <SUB>T</SUB> as a trade-off. Interestingly, the Δ<I>σ </I>versus Δ<I>N</I> <SUB>T</SUB> plot exhibited an unusual scaling behavior of Δ<I>σ</I>?∝?<img ALIGN='MIDDLE' ALT='${\rm{\Delta }}{{N}_{{\rm{T}}}}^{0.5},$' SRC='http://ej.iop.org/images/0957-4484/29/20/205204/nanoaab2ddieqn2.gif'/> which is attributed to the de-trapping of carriers from deep traps by the external stimuli. In addition, we found that an external stimulus increased the conductivity at the interfaces without significantly increasing their <I>N</I> <SUB>T</SUB>, which can be the origin of the superior performances of polymer-blend based devices. These results provide valuable insight about the effects of noise-sources on nanoscale optoelectronic properties in polymer-blend films, which can be an important guideline for improving devices based on polymer-blend.</P>
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