Wie Plastik durch fremde Moleküle leitfähig wird
Mechanismen bei der Dotierung organischer Halbleiter geklärt
HU-Berlin
Wissenschaftler der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) und des Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) konnten nun in einer Kooperation erklären, welcher Mechanismus das Dotieren organischer Halbleiter bestimmt. Damit soll es nun gelingen, neue verbesserte Dotier-Moleküle zu entwickeln.
Bei organischen Halbleitern findet kein direkter Elektronenübertrag mit dem Dotier-Molekul statt. Diese zentrale Erkenntnis haben die Autoren um Ingo Salzmann, Georg Heimel und Kollegen experimentell und theoretisch gezeigt und in der Zeitschrift Physical Review Letters [Phys. Rev. Lett. 108, 035502 (2012)] veröffentlicht. Sie belegen, dass - im Gegensatz zu bisherigen Vermutungen - zunächst ein zwischenmolekularer Komplex entsteht. Erst die Anregung der Komplexe führt zu beweglichen Ladungsträgern, die die Leitfähigkeit erhöhen. Auf Basis dieser Erkenntnisse lässt sich nun voraussagen, welche Eigenschaften die molekularen Bausteine haben sollen, damit sich die Dotiereffizienz für künftige organische Hochleistungselektronik verbessert.
Die Studie wurde mithilfe der am HZB - speziell für organische
Halbleiter adaptierten - experimentellen Verfahren der Photoelektronenspektroskopie sowie der Elektronen-paramagnetischen Resonanz
(EPR) erstellt.
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