FOR 1282:  Controlling the electronic structure of semiconductor nanoparticles by doping and hybrid formation

• Fachliche Zuordnung: Physik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 120401550

In dieser Forschergruppe wird die elektronische Struktur von modifizierten oder funktionalisierten Halbleiternanoteilchen untersucht. Das Ziel besteht darin, ihre elektronischen und optischen Eigenschaften durch Dotierung und Hybridbildung in kontrollierter Weise einzustellen. Ein detailliertes Verständnis der Modifikation von Clustern und von auf Clustern basierenden Strukturen soll entwickelt werden, um Bausteine für neuartige Materialien mit einzigartigen optischen und elektronischen Eigenschaften zu identifizieren.
Das Programm umfasst die Untersuchung von größenselektierten Clustern in der Gasphase sowie deponierten Cluster-Nanostrukturen, mit Fokus auf den technologisch relevanten Materialien Kohlenstoff und Silizium. Käfigstrukturen, zum Beispiel endohedral dotierte Fullerene, Nanodiamanten, Graphen-Strukturen sowie dotierte und modifizierte Siliziumcluster werden mit spektroskopischen Methoden im IR- bis Röntgenbereich, Tunnelmikroskopie und einer breiten Palette quantenchemischer Rechnungen charakterisiert. Theoretische Methoden wie zeitabhängige Dichtefunktionaltheorie und effektive "sampling“-Techiken werden genutzt, um ein Verständnis von stabilen Adsorbat- und Dotierungskombinationen und der gekoppelten Elektronen- und Kernbewegung zu erzielen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Ab Initio Statistische Mechanik Untersuchung dotierter Silizium Cluster: Von isolierten Käfigen zu Clustern in komplexen Umgebungen (Antragsteller Reuter, Karsten )
• Atomare und elektronische Struktur von Clustern auf Siliziumoberflächen (Antragsteller Dähne, Mario )
• Eigenschaften und Spektroskopie elektronisch angeregter Halbleiter-Nanopartikel (Antragsteller Saalfrank, Peter )
• Elektronische Struktur und Dynamik angeregter Zustände von reinen und funktionalisierten Diamantoiden, Diamantoid Aggregaten und Hybriden (Antragsteller Möller, Thomas )
• Elektronische Struktur von dotierten Siliziumclustern und Metallcluster-Kohlenwasserstoff-Hybriden (Antragsteller Fielicke, André )
• Elektronische Struktur von siliziumhaltigen Clustern und Nanodiamantoiden (Antragsteller Dopfer, Otto )
• Optische Eigenschaften und ultraschnelle Dynamik in Metall-Cluster-Hybriden mit Diamantoiden und konjugierten pi-Systemen (Antragsteller Mitric, Roland )
• Schwingungseigenschaften und elektronische Eigenschaften von funktionalisierten Diamantoiden (Antragstellerin Maultzsch, Janina )
• Spectroscopy of Endohedrally Doped non-IPR Fullerenes M@C60 on a Substrate (Antragsteller Eberhardt, Wolfgang )
• Stabilisierung von Hochspinzuständen in übergangsmetalldotierten Siliziumclustern (Antragsteller Lau, Tobias )
• Synthetisches Maßschneidern von Diamantoiden für Halbleiteranwendungen (Antragsteller Schreiner, Peter R. )
• Zentralprojekt (Antragsteller Möller, Thomas )

• Sprecher: Professor Dr. Thomas Möller