We report on the unique emission features of light-emitting fibers made of a prototype conjugated polymer, namely, poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(1,4-benzo-{2,1′-3}-thiadiazole)] (F8BT), realized by electrospinning with diameters in the range of 500-1000 nm. The fibers display emission polarized along their axis, evidencing a favoured alignment of the polymer molecules. Emission efficiency and time resolved measurements reveal an enhancement of both the quantum efficiency and the radiative rate (up to 22.5%) of the fibers compared to spin-coated films, shedding more light on their potential as miniaturized photon sources in optoelectronic devices requiring high recombination rates.
REFERENCES
1.
J. H.
Burroughes
, D. D. C.
Bradley
, A. R.
Brown
, R. N.
Marks
, K.
Mackay
, R. H.
Friend
, P. L.
Burns
, and A. B.
Holmes
, Nature
347
, 539
(1990
).2.
G.
Li
, R.
Zhu
, and Y.
Yang
, Nat. Photonics
6
, 153
(2012
).3.
H.
Koezuka
, A.
Tsumura
, and T.
Ando
, Synth. Met.
18
, 699
(1987
).4.
T.-Q.
Nguyen
, J.
Wu
, V.
Doan
, B. J.
Schwartz
, and S. H.
Tolbert
, Science
288
, 652
(2000
).5.
E.
Collini
and G. D.
Scholes
, Science
323
, 369
(2009
).6.
J. C.
Bolinger
, M. C.
Traub
, T.
Adachi
, and P. F.
Barbara
, Science
331
, 565
(2011
).7.
J.
Vogelsang
, T.
Adachi
, J.
Brazard
, D. A. V.
Bout
, and P. F.
Barbara
, Nat. Mater.
10
, 942
(2011
).8.
I.
Hwang
and G. D.
Scholes
, Chem. Mater.
23
, 610
(2011
).9.
T.-Q.
Nguyen
, I. B.
Martini
, J.
Liu
, and B. J.
Schwartz
, J. Phys. Chem. B
104
, 237
(2000
).10.
D.
Beljonne
, G.
Pourtois
, C.
Silva
, E.
Hennebicq
, L. M.
Herz
, R. H.
Friend
, G. D.
Scholes
, S.
Setayesh
, K.
Müllen
, and J. L.
Brédas
, Proc. Natl. Acad. Sci.
99
, 10982
(2002
).11.
F. S.
Kim
, G.
Ren
, and S. A.
Jenekhe
, Chem. Mater.
23
, 682
(2011
).12.
D.
Li
, A.
Babel
, S. A.
Jenekhe
, and Y.
Xia
, Adv. Mater.
16
, 2062
(2004
).13.
L. M.
Bellan
and H. G.
Craighead
, Polymer
49
, 3125
(2008
).14.
H.-M.
Liem
, P.
Etchegoin
, K. S.
Whitehead
, and D. D. C.
Bradley
, Adv. Funct. Mater.
13
, 66
(2003
).15.
Z.
Zheng
, K.-H.
Yim
, M. S. M.
Saifullah
, M. E.
Welland
, R. H.
Friend
, J.-S.
Kim
, and W. T. S.
Huck
, Nano Lett.
7
, 987
(2007
).16.
D.
Tu
, S.
Pagliara
, A.
Camposeo
, L.
Persano
, R.
Cingolani
, and D.
Pisignano
, Nanoscale
2
, 2217
(2010
).17.
H.
Sirringhaus
, R. J.
Wilson
, R. H.
Friend
, M.
Inbasekaran
, W.
Wu
, E. P.
Woo
, M.
Grell
, and D. D. C.
Bradley
, Appl. Phys. Lett.
77
, 406
(2000
).18.
S.
Pagliara
, M. S.
Vitiello
, A.
Camposeo
, A.
Polini
, R.
Cingolani
, G.
Scamarcio
, and D.
Pisignano
, J. Phys. Chem. C
115
, 20399
(2011
).19.
D.
O'Carroll
, D.
Iacopino
, and G.
Redmond
, Adv. Mater.
21
, 1160
(2009
).20.
D.
O'Carroll
and G.
Redmond
, Chem. Mater.
20
, 6501
(2008
).21.
C.
De Marco
, E.
Mele
, A.
Camposeo
, R.
Stabile
, R.
Cingolani
, and D.
Pisignano
, Adv. Mater.
20
, 4158
(2008
).22.
M. C.
Traub
, G.
Lakhwani
, J. C.
Bolinger
, D. V.
Bout
, and P. F.
Barbara
, J. Phys. Chem. B
115
, 9941
(2011
).23.
S. V.
Fridrikh
, J. H.
Yu
, M. P.
Brenner
, and G. C.
Rutledge
, Phys. Rev. Lett.
90
, 144502
(2003
).24.
K.
Yin
, L.
Zhang
, C.
Lai
, L.
Zhong
, S.
Smith
, H.
Fong
, and Z.
Zhu
, J. Mater. Chem.
21
, 444
(2011
).25.
S.
Pagliara
, A.
Camposeo
, A.
Polini
, R.
Cingolani
, and D.
Pisignano
, Lab Chip
9
, 2851
(2009
).26.
S.
Bhattacharya
, B.
Paramanik
, and A.
Patra
, J. Phys. Chem. C
115
, 20832
(2011
).27.
L.
O'Neill
, P.
Lynch
, M.
McNamara
, and H. J.
Byrne
, Polymer
49
, 4109
(2008
).28.
T.-W.
Lee
, O. O.
Park
, J.-J.
Kim
, J.-M.
Hong
, and Y. C.
Kim
, Chem. Mater.
13
, 2217
(2001
).29.
V.
Sivamurugan
, K.
Kazlauskas
, S.
Jursenas
, A.
Gruodis
, J.
Simokaitiene
, J. V.
Grazulevicius
, and S.
Valiyaveettil
, J. Phys. Chem. B
114
, 1782
(2010
).30.
A. J.
Tilley
, S. M.
Danczak
, C.
Browne
, T.
Young
, T.
Tan
, K. P.
Ghiggino
, T. A.
Smith
, and J.
White
, J. Org. Chem.
76
, 3372
(2011
).31.
Z.
Zhu
, L.
Zhang
, S.
Smith
, H.
Fong
, Y.
Sun
, and D.
Gosztola
, Synth. Met.
159
, 1454
(2009
).32.
R.
Zhou
, W.
Chen
, X.
Jiang
, S.
Wang
, and Q.
Gong
, Appl. Phys. Lett.
96
, 133309
(2010
).33.
M. C.
Gwinner
, S.
Khodabakhsh
, M. H.
Song
, H.
Schweizer
, H.
Glessen
, and H.
Sirringhaus
, Adv. Funct. Mater.
19
, 1360
(2009
).34.
J.
Zaumseil
, C. L.
Donley
, J.-S.
Kim
, R. H.
Friend
, and H.
Sirringhaus
, Adv. Mater.
18
, 2708
(2006
).35.
F.
Di Benedetto
, A.
Camposeo
, S.
Pagliara
, E.
Mele
, L.
Persano
, R.
Stabile
, R.
Cingolani
, and D.
Pisignano
, Nat. Nanotechnol.
3
, 614
(2008
).36.
J. C.
de Mello
, H. F.
Wittmann
, and R. H.
Friend
, Adv. Mater.
9
, 230
(1997
).37.
M.
Yan
, L. J.
Rothberg
, F.
Papadimitrakopoulos
, M. E.
Galvin
, and T. M.
Miller
, Phys. Rev. Lett.
73
, 744
(1994
).38.
D.
Peckus
, A.
Devizis
, D.
Hertel
, K.
Meerholz
, and V.
Gulbinas
, Chem. Phys.
404
, 42
(2012
).39.
M.
Watanabe
, N.
Yamasaki
, T.
Nakao
, K.
Masuyama
, H.
Kubo
, A.
Fujii
, and M.
Ozaki
, Synth. Met.
159
, 935
(2009
).40.
A. J.
Cadby
, R.
Dean
, C.
Elliot
, R. A. L.
Jones
, A. M.
Fox
, and D. G.
Lidzey
, Adv. Mater.
19
, 107
(2007
).41.
J.
Yu
, R.
Lammi
, A. J.
Gesquiere
, and P. F.
Barbara
, J. Phys. Chem. B
109
, 10025
(2005
).42.
W. J. D.
Beenken
and T.
Pullerits
, J. Phys. Chem. B
108
, 6164
(2004
).43.
D.
Beljonne
, E.
Hennebicq
, C.
Daniel
, L. M.
Herz
, C.
Silva
, G. D.
Scholes
, F. J. M.
Hoeben
, P.
Jonkheijm
, A. P. H. J.
Schenning
, S. C. J.
Meskers
, R. T.
Phillips
, R. H.
Friend
, and E. W.
Meijer
, J. Phys. Chem. B
109
, 10594
(2005
).44.
E.
Hennebicq
, G.
Pourtois
, G. D.
Scholes
, L. M.
Herz
, D. M.
Russell
, C.
Silva
, S.
Setayesh
, A. C.
Grimsdale
, K.
Müllen
, J.-L.
Brédas
, and D.
Beljonne
, J. Am. Chem. Soc.
127
, 4744
(2005
).45.
M.
Yan
, L. J.
Rothberg
, E. W.
Kwock
, and T. M.
Miller
, Phys. Rev. Lett.
75
, 1992
(1995
).46.
S.
Pagliara
, A.
Camposeo
, R.
Cingolani
, and D.
Pisignano
, Appl. Phys. Lett.
95
, 263301
(2009
).47.
Y.
Ishii
and H.
Murata
, J. Mater. Chem.
22
, 4695
(2012
).48.
B.
Ruhstaller
, J. C.
Scott
, P. J.
Brock
, U.
Scherf
, and S. A.
Carter
, Chem. Phys. Lett.
317
, 238
(2000
).49.
X.-F.
Wu
, Y.
Salkovskiy
, and Y. A.
Dzenis
, Appl. Phys. Lett.
98
, 223108
(2011
).50.
D.
Kabra
, L. P.
Lu
, M. H.
Song
, H. J.
Snaith
, and R. H.
Friend
, Adv. Mater.
22
, 3194
(2010
).51.
C. L.
Donley
, J.
Zaumseil
, J. W.
Andreasen
, M. M.
Nielsen
, H.
Sirringhaus
, R. H.
Friend
, and J.-S.
Kim
, J. Am. Chem. Soc.
127
, 12890
(2005
).52.
I.
Greenfeld
, A.
Arinstein
, K.
Fezzaa
, M. H.
Rafailovich
, and E.
Zussman
, Phys. Rev. E
84
, 041806
(2011
).53.
A.
Petrozza
, D.
Fazzi
, I.
Avilov
, D.
Beljonne
, R. H.
Friend
, and J.-S.
Kim
, J. Phys. Chem. C
116
, 11298
(2012
).© 2013 AIP Publishing LLC.
2013
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
