유기 반도체에서 전하 수송은 분자 간 π–π 상호작용과 고체 상태 포논 진동으로 인한 동적 무질서와 강하게 연관되어 있다. 그러나 반도체 코어의 순수한 π–π 적층만을 대상으로 할 때, 고체 상태 포논 진동과 그 방향성 특성은 상대적으로 충분히 탐구되지 않았다. 본 연구에서는 단결정에 대한 실험적 및 이론적 포논-분해 분석을 통해 고체 상태 포논 진동을 조사하며, 이를 위해 모델 시스템으로서 일련의 유기 전자 수송용 나프탈렌 디이미드(naphthalene diimide, NDI) 유사체를 설계하였다. 이 일련의 세 가지 NDI 유사체는 서로 다른 π–π 적층 거리를 보이지만, 벽돌무늬(brickwork) 형태의 배열을 특징으로 하며 동형(isomorphic) 결정 구조를 나타낸다. 성장된(non-annealed) NDI 단결정은 π–π 적층에 평행한 방향과 수직한 방향 사이에서 상당한 차이를 보이면서, 강한 이방성 포논 진동을 나타내며, 이는 서로 다른 두 개의 뚜렷한 THz 주파수 범위(7 THz 미만 및 이상)에서 관찰된다. 이러한 진동은 각각 NDI 코어의 상부-하부(out-of-plane) 및 평면 내(in-plane) 운동에서 기원한다. 진공 증착된 다결정 박막의 경우, 지배적인 (001) 면이 동일한 동형 결정 구조를 지니고 있음에도 불구하고, 결정 완전도와 트랩 밀도의 영향을 받는 정적 무질서가 세 가지 NDI 유사체 사이에서 현저하게 달랐다.

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