Atomare Struktur und elektronische Eigenschaften von Grenzflächen aus Perowskit- und organischen Ladungstransfermaterialien

• Antragstellerin: Dr. Susi Lindner
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 415530527

Perowskite gehören zu der Gruppe der oxidischen Halbleiter und werden als Substrat für Oxid-basierte Bauelemente benutzt. Strontiumtitanat (SrTiO3) ist ein Modell-Halbleiter aus der Perowskitfamilie. Phthalocyanine sind organische Halbleiter, welche vollständig konjugierte, planare aromatische Moleküle sind. Auch sie werden als Modell genutzt. Neben den Übergangsmetallphthalocyaninkomplexen stehen auch peripher substituierte Phthalocyanine im Fokus von jetzigen Oberflächenuntersuchungen. Kombinationen aus unterschiedlichen Phthalocyaninen, welche aus einem Elektronendonator- und akzeptor bestehen, zeigen neue elektronische Zustände in der Bandlücke. Solche Strukturen können in neuartige elektronische Bauelemente eingesetzt werden, wenn die Wechselwirkung zwischen den organischen Ladungstransfermaterialien und der Perowskitoberfläche bewusst eingestellt werden kann. Die hier geplante Forschung über die Ausbildung von Grenzflächen zwischen Perowskite und Ladungstransfermaterialien eröffnet ein neues Forschungsfeld. Die zentrale Frage, die gestellt wird, ist: Können neuer halbleitende Oberflächen/Grenzflächen hergestellt werden? Kann sich durch die Materialänderung der einzelnen Komponenten eine elektronisch oder optisch aktivierte Schaltbarkeit generien lassen? Das Hauptziel dieses Projektes ist die Untersuchung der atomaren Struktur und der elektronischen Eigenschaften von Grenzflächen aus Perowskit- und organischen Ladungstransfermaterialien mittels der Rastertunnelmikroskopie/-spektroskopie. Diese Untersuchungsmethode erlaubt die Erforschung der elektronischen Eigenschaften von oxidischen und organischen Halbleitern mit atomarer Auflösung. Zusätzlich können die räumliche als auch die energetische Lokalisierung der elektronischen Zustände, welche sich an der Grenzfläche gebildet haben, studiert werden. Außerdem werden für die strukturelle Charaktersierung andere Messmethoden wie Atomkraftmikroskopie, Beugung niederenergetischer Elektronen und Augerelektronenspektroskopie ausgeführt. Somit ist das Ziel diese Projektes grundlegende Informationen über die Perowskit-organische Ladungstransfermaterial-Grenzfläche zu gewinnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen