Die Energieniveau Anpassungen und elektronischen Eigenschaften schwach wechselwirkender Grenzflächen im Kontext organischer Halbleiter

• Antragsteller: Dr. Patrick Amsalem
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 249103301

Das Ziel dieses Projekts ist es, ein umfassendes Verständnis der grundlegenden elektronischen Eigenschaften und der Mechanismen der elektronischen Äquilibrierung von Heterogrenzflächen mit pi-konjugierten organischen Molekülen zu erlangen. Ein solches ist derzeit, trotz der Bedeutung solcher Grenzflächen für die organische Elektronik, noch nicht verfügbar. Im vorgeschlagenen Projekt sollen die Lage der Energieniveaus und die damit verbundenen Mechanismen des Ladungstransfers an Grenzflächen untersucht werden, die durch die Adsorption von organischen Molekülen auf Organik-, Alkalihalogenid- und Oxid-Zwischenschichten auf Metallsubstraten hergestellt werden. Die elektronischen Eigenschaften werden mittels direkter und inverser Photoelektronenspektroskopie, und die Struktur mittels Niedrigenergie-Elektronenbeugung und Rastertunnelmikroskopie bestimmt. Eine quantitative Korrelation von Eigenschaften der pi-konjugierten organischen Moleküle (Ionisierungsenergie, Elektronenaffinität und Orbitalentartung) und denen der Zwischenschichten (Austrittsarbeit, Filmdicke und Dielektrizitätskonstante) mit den Energieniveaus der Grenzflächen wird damit ermöglicht. Diese Daten dienen in weiterer Folge der Entwicklung eines theoretischen Modells, welches die Fermi-Dirac Statistik, sowie elektrostatische und grenzflächen-spezifische Effekte mit einbezieht, um die experimentellen Beobachtungen zu erklären. Dieses Modell soll letztendlich quantitative Vorhersagen der elektronischen Struktur von Heterogrenzflächen mit pi-konjugierten organischen Molekülen ermöglichen, wobei zunächst eine Einschränkung auf elektronisch schwach gekoppelte Komponenten gemacht wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen