Organische Dünnfilme für optoelektronische Anwendungen

Zur entscheidenden Verbesserung der Eigenschaften optoelektronischer Bauelemente auf der Basis organischer Halbleiter, aber auch für ein besseres grundlegendes Verständnis ihrer optoelektronischen Eigenschaften spielen hochgeordnete Dünnfime eine entscheidende Rolle. Dies ist gerade jüngst von der Lucent-Arbeitsgruppe unter Prof. Batlogg noch einmal eindrucksvoll aufgezeigt worden. Für eine Weiterentwicklung werden hoch geordnete oder sogar einkristalline Filme benötigt. Ziel dieses Teils des Projektes ist es, die Perspektiven entsprechender Filme für praktische Anwendungen in organischen elektronischen und photoelektrischen Bauelementen zu untersuchen. Zunächst ausgehend von Proben, die in eigenen Aufdampfanlagen hergestellt werden, dann zunehmend auf der Basis von Filmen, die bereits in der Arbeitsgruppe von Prof. Batlogg im Projekt von Prof. Sariciftci charakterisiert worden sind, und schließlich von Filmen, die in Prof. Sitters Gruppe gewachsen und von den anderen Projektpartnern charakterisiert wurden, sollen hier Materialparameter mit Hilfe von STM und Photostrom-STM sowie in elektronischen und photoelektrischen Bauelementen untersucht werden. Ortsaufgelöste Charakterisierungen der Morphologie, aber auch der photoelektrischen Eigenschaften sollen mit einem speziell ausgerüsteten STM durchgeführt werden. Diese Technik erlaubt eine Ortsauflösung bei der Photostrommessung von etwa 1 nm. Diese Messungen werden durch polarisierte UV/sichtbar Absorptions-, Photo- und Elektrolumineszenz-Messungen, polarisierte IR-Spektroskopie sowie PIA (bei unseren Partnern in Linz) ergänzt und erlauben eine zusätzliche Bewertung der Schichten aus Prof. Sitters Gruppe hinsichtlich der molekularen Orientierung in größeren Dimensionen. Um Bauelemente (z.B. LEDs und Solarzellen) zu charakterisieren, sollen zwei Strukturformen untersucht werden: Bauelemente auf isolierenden Substarten (Glimmer oder Glimmer-Papier), die lateral aufgebaut sind, wenn möglich in Richtung des bei para- Hexaphenyl schon beobachteten Nadelwachstum und senkrecht dazu. Für Phthalocyanine dagegen wird ein Wachstum senkrecht zur Substratoberfläche erwartet. Die klassische vertikale Geometrie von Bauelementen in Sandwich-Form kann allerdings nur dann verwirklicht werden, wenn entweder sehr dünne möglicht atomar flache Metall- (z.B. Gold-) Filme auf dem Glimmer ebenfalls zu geordnetem Wachstum führen, oder wenn leitfähige Substrate wie MoSe2 eine van-der-Waals-Epitaxie erlauben und als Kontakte verwendet werden können. Beide Geometrien sollen hergestellt und wenn möglich in dem Projekt untersucht werden.