ABSTRACT

Xin Xu and Michael S. Weaver 6 .1 Introduction to Organic Compounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127

6 .1 .1 Classification and Main Properties of Organic Compounds . . . . . . . . . .128 6 .1 .2 Small Molecule Organic Compounds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129 6 .1 .3 Intermolecular Forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .129 6 .1 .4 Electron Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130

6 .2 Electronic Structure and Excitons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133 6 .2 .1 One Electron Wavefunction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .133 6 .2 .2 Wavefunction of an Isolated Molecule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134 6 .2 .3 Classification of Excitons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134 6 .2 .4 Singlets and Triplets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135 6 .2 .5 Fermi’s Golden Rule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136

6 .3 Exciton Energy Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137 6 .3 .1 Radiative Energy Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137 6 .3 .2 Förster Energy Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137 6 .3 .3 Dexter Energy Transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .138 6 .3 .4 Annihilation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139

6 .4 Charge Carrier Transport in Organic Semiconductors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140 6 .4 .1 The Band Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140 6 .4 .2 The Polaron Hopping Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141

6 .5 Spin-Orbit Coupling and Phosphorescence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142 6 .5 .1 Decay Pathways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142 6 .5 .2 Spin-Orbit Coupling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142 6 .5 .3 Phosphorescent Organic Light-Emitting Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . .143

References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144