Back to Search Start Over

Chemical engineering of donor–acceptor liquid crystalline dyads and triads for the controlled nanostructuration of organic semiconductors

Authors :
Lydia Sosa-Vargas
David Kreher
Benoît Heinrich
Emmanuelle Lacaze
Fabrice Mathevet
Yiming Xiao
Bertrand Donnio
Xiaolu Su
André Jean Attias
Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM)
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Physico-chimie et dynamique des surfaces (INSP-E6)
Institut des Nanosciences de Paris (INSP)
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Key Laboratory of Digital Agricultural Early-warning Technology Ministry of Agriculture
Groupe de Physique des Solides (GPS)
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE)
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique
Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
CrystEngComm, CrystEngComm, Royal Society of Chemistry, 2016, 18, pp.4787-4798. ⟨10.1039/C6CE00365F⟩, CrystEngComm, Royal Society of Chemistry, 2016, 18 (25), pp.4787-4798. ⟨10.1039/c6ce00365f⟩, CrystEngComm, 2016, 18, pp.4787-4798. ⟨10.1039/C6CE00365F⟩
Publication Year :
2016
Publisher :
Royal Society of Chemistry (RSC), 2016.

Abstract

International audience; Multi-segregated columnar structures provide a geometrically ideal scheme for ambipolar organic semiconductors, but are not easy to design. A set of novel materials with dyad and triad architectures based on 2 different discotic cores is reported and the conditions of emergence of such complex structures are investigated. The designed molecules associate together electron-donor triphenylene cores (D) and perylene or naphthalene diimides as acceptor moieties (A), both entities being linked via alkyl chain spacers. The evaluation in solution of their HOMO/LUMO energy levels by cyclic voltammetry demonstrates the preservation of the individual features of the D and A units. Their thermal and self-organization behaviors were studied by polarized-light optical microscopy, differential scanning calorimetry, temperature-dependent small-angle X-ray scattering and dilatometry, which permitted detailed investigation of the self-organization behaviour. These D–A compounds turned out to spontaneously self-organize into columnar mesophases at room temperature, with the D and A moieties segregated into either alternated stacks within mixed columns or in distinct columns, the latter providing an ideal configuration for 1D hole and electron transport pathways. In view of potential applications of the triad/dyad template, thin films of these self-organized materials were also probed by atomic force microscopy and grazing incidence X-ray scattering.

Details

ISSN :
14668033
Volume :
18
Database :
OpenAIRE
Journal :
CrystEngComm
Accession number :
edsair.doi.dedup.....d2def6f7abc89f765eeb202ba74985bf