Karl-Scheel-Sitzung und Preis 2008
Zeit
Ort
Abbestraße 2–12
Sprecher:innen
- Prof. Dr. Nobert Koch
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Konjugierte organische Materialien und deren funktionale Grenzflächen
Im Rahmen der Karl-Scheel-Sitzung 2008 wurde
Herrn Dr. Norbert Koch,
Leiter der Emmy Noether Nachwuchsgruppe Supramolekulare Systeme
am Institut für Physik der Humboldt-Universität zu Berlin,
in Anerkennung seiner hervorragenden Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der
Konjugierten organischen Materialien und deren funktionale Grenzflächen
der Karl-Scheel-Preis 2008 verliehen.
Der Preisträger hielt einen Vortrag über seine Forschungsergebnisse.
Im Anschluss erfolgte die Verleihung des Karl-Scheel-Preises an den Vortragenden.
Konjugierte organische Materialien - kleine Moleküle und Polymere - sollen in Zukunft als aktive Komponenten einer neuen Technologie verwendet werden, der "Organischen Elektronik". Die Funktionsweise und Effizienz von organischen opto-elektronischen Bauteilen wie Leuchtdioden, Dünnschichttransistoren und Solarzellen hängen wesentlich von den elektronischen Eigenschaften konjugierter organischer Materialien ab, insbesondere an Grenzflächen zu Elektroden. Wesentliche Fortschritte im Verständnis dieser elektronischen Eigenschaften werden im Folgenden erläutert:
(i) Der Mechanismus des Ladungstransports in dünnen Schichten aus Pentazen wurde lange Zeit kontrovers diskutiert, wobei sich Bandtransport und Transport durch "hopping" lokalisierter Ladungsträger gegenüberstanden. Mittels winkel- und energieabhängiger Photoelektronenspektroskopie wird gezeigt, dass in kristalline Schichten aus Pentazen bei Raumtemperatur eine Dispersion des Elektronen-Bandes, das vom höchsten besetzten Molekülorbital abgeleitet ist, von ca. 200 meV existiert. Dies ist ein deutlicher Hinweis, dass Ladungstransport in Pentazen bereits bei Raumtemperatur band-ähnlich sein sollte, und dass gegenteilige Beobachtungen lediglich auf Defekte (struktureller und chemischer Natur) zurückzuführen sind.
(ii) Es wird gezeigt, dass hinsichtlich der Energieniveaus an Grenzflächen zwischen konjugierten organische Materialien und Elektroden das Schottky-Mott nur in einem sehr eingeschränkten Bereich von Materialparametern, wie Ionisationsenergie des organischen Materials und Austrittsarbeit der Elektrode, gilt. Im Allgemeinen werden jedoch beträchtliche Abweichungen von diesem einfachen Modell beobachtet, die auf einer Modifikation der elektronischen Struktur sowohl der organischen Materie als auch der Elektroden an der Grenzflächen beruhen. Dies wird hier sowohl für Elektroden aus Metall und aus leitfähigen Polymeren besprochen. Weiters wird eine Methode vorgestellt, mit der die Ladungsträgerinjektionsbarrieren an Molekül-Metall Grenzflächen gezielt eingestellt werden können. Dies basiert auf der Modifikation der Metalloberfläche mit starken Elektronen-Akzeptormolekülen, die durch einen Ladungstransfer an der Grenzfläche das Oberflächenpotential des Metalls verändern.
