有机半导体的电子电离能、亲和势和极化能的密度泛函理论研究 Density Functional Theory Studies on Ionization Energies,Electron Affinities,and Polarization Energies of Organic Semiconductors期刊界 All Journals 搜尽天下杂志传播学术成果专业期刊搜索期刊信息化学术搜索

有机半导体的电子电离能、亲和势和极化能的密度泛函理论研究

作者单位：	State Key Laboratory of Precision Spectroscopy, and School of Physics and Materials Science, East China Normal University, Shanghai 200062, P. R. China

基金项目：	The project was supported by the National Natural Science Foundation of China(21603074);The project was supported by the National Natural Science Foundation of China(11474096);Shanghai-International Scientific Cooperation Fund, China(16520721200)

摘要：	准确预测有机半导体的能级(如电子电离能和亲和势等)对设计新型有机半导体材料和理解相关机理至关重要。从理论计算的角度看,主要挑战来自于缺少一种不仅能够在定性上合理而且在定量上精确预测,同时并不显著增加计算成本的理论方法。本文中,我们证明了通过结合极化连续介质模型(PCM)和"最优调控"区间分离密度泛函方法能够准确预测一系列有机半导体的电子电离能(IP)、亲和势(EA)和极化能,其预测结果与实验数据吻合得很好。重要的是,经过调控后分子的前线分子轨道能量(即-~εHOMO和-~εLUMO)与对应的IP和EA计算值很接近。调控方法的成功可以进一步归因于其能够根据不同分子体系或同种分子所处的不同状态(气态和固态)"最优"地平衡泛函中分别用于描述电子局域化和离域化的作用。相比而言,其它常见的密度泛函方法由于包含的HF%比例过低(如PBE)或过高(如M06HF和未调控的区间分离泛函),均不能给予合理的预测。因此,我们相信这种PCM-调控的方法能够为研究其它更加复杂的有机体系的能级问题提供一种更加可靠和便捷的理论工具。
关键词：	有机半导体密度泛函理论最优化调控区间分离泛函带隙
收稿时间：	2016-12-27
Density Functional Theory Studies on Ionization Energies,Electron Affinities,and Polarization Energies of Organic Semiconductors

Zi-Han GUO,Zhu-Bin HU,Zhen-Rong SUN,Hai-Tao SUN. Density Functional Theory Studies on Ionization Energies,Electron Affinities,and Polarization Energies of Organic Semiconductors[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2017, 33(6): 1171-1180. DOI: 10.3866/PKU.WHXB201704071

Authors:	Zi-Han GUO Zhu-Bin HU Zhen-Rong SUN Hai-Tao SUN

Affiliation:	State Key Laboratory of Precision Spectroscopy, and School of Physics and Materials Science, East China Normal University, Shanghai 200062, P. R. China

Abstract:

Keywords:	Organic semiconductor Density functional theory Optimally-tuned Range-separated (RS) functional Energy level
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