Implementation of strong donor and acceptor dopants in organic thin-film transistor based chemical sensors for improved sensitivity and specificity

• Applicant: Dr. Gregor Schwartz
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2010 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 184471290

Die organische Elektronik ist eine der innovativsten Technologien der letzten Jahrzehnte. Obwohl bereits erste Anwendungen wie Bildschirme aus organischen Leuchtdioden auf den Markt kommen, sind jedoch zahlreiche grundlegende Fragen der elektrischen Abläufe auf mikroskopischer und molekularer Ebene noch ungeklärt. Sensoren aus organischen Dünnschichttransistoren zur Detektion chemischer oder biologischer Stoffe in gasförmiger oder flüssiger Umgebung sind ein vergleichsweise junges Gebiet der organischen Elektronik, welches sowohl eine besonders große Nähe zu grundlegenden Themen der intermolekularen Wechselwirkung als auch hohes Anwendungspotential aufweist. Die elektrische Dotierung organischer Schichten mit starken Donor- und Akzeptormolekülen hat sich in den letzten Jahren als außerordentlich nützlich für die Verbesserung der Effizienz von organischen Bauelementen wie Leuchtdioden oder Solarzellen erwiesen. In diesem Projekt soll das Potential der elektrischen Dotierung für die Verbesserung der Empfindlichkeit und Spezifität chemischer Sensoren aus organischen Dünnschichttransistoren ausführlich untersucht werden. Da die Dotierung zudem die gezielte Manipulation der elektrischen Eigenschaften des Bauelements, etwa der Zahl der freien Ladungsträger in der aktiven Sensorschicht, ermöglicht, steht zu erwarten, dass die geplanten Experimente auch zu einem besseren Verständnis für grundlegende Fragen der Wechselwirkung zwischen Bauelement und zu detektierendem Stoff auf molekularer Ebene beitragen können. Die Ergebnisse sind somit auch von allgemeinem Interesse für die weitere Entwicklung der organischen Elektronik.

• DFG Programme: Research Fellowships
• International Connection: USA
• Host: Professorin Dr. Zhenan Bao, Ph.D.