Materials World Network: Understanding the Design and Characterization of Air-stable n-Type Charge Transfer Dopants for Organic Electronics
Final Report Abstract
In diesem Projekt untersuchten wir den Dotierungsmechanismus und die Eigenschaften von luftstabilen n-Dotierstoffen zur Dotierung oganischer Halbleiter. Diese luftstabilen Dotierstoffe haben den Vorteil, dass sie in der Anwendung wesentlich leichter gehandhabt werden können, z.B. beim Einfüllen in die Beschichtungsanlage. Unter den untersuchten Verbindungen liefert (2-Cyc-DMBI) 2 die besten Ergebnisse und liefert überraschend noch höhere Leitfähigkeiten als die effizientesten luftsensiblen Dotierstoffe. Durch Vergleich verschiedener Matrixmaterialien mit unterschiedlichen Energieniveaus können wir eine allgemeine Grenze für die Ionisierungsenergie des Ladungsübertragungszustandes liefern, um luftstabile n-dotierte Halbleiter zu erhalten. Weiterhin untersuchten auch die Wechselwirkungen von Dotiermolekülen an Oberflächen, z.B. das o-MeO-DMBI System auf einer auf der Au (111)-Oberfläche abgeschiedenen C60-Schicht durch Rastertunnelmikroskopie und Spektroskopie. Wir zeigten, dass STM- Experimente einen Einblick in die komplexe Energielandschaft molekularer Materialien unter dem Einfluss eines leitfähigen Substrats geben. In Kombination mit DFT-Berechnungen und elektrostatischen Analysen können wir die experimentellen Ergebnisse durch die Auswirkungen von Bildladungs- und Polarisationseffekten qualitativ erklären. Dieser Ansatz kann die Vorhersage von elektronischen Ebenen organischer Verbindungen unter dem Einfluss von Elektroden ermöglichen, was eine Voraussetzung für die effiziente Anwendung der Dotierung der Elektroden-Halbleiter-Kontakte ist. Die Möglichkeit der Verwertung in anwendungsnäheren Projekten wir zur Zeit geprüft.
Publications
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