HEFOS - Hohe elektrische Felder an heterogenen Grenzflächen organischer Halbleiter

• Antragsteller: Professor Dr. Sebastian Reineke, seit 8/2021
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426730652

Die Übergang von Ladungsträgern an Heteroübergängen vom Typ II hat auf dem Gebiet der organischen Halbleiter eine enorme Bedeutung erlangt. Entsprechende Ladungstransferzustände an der Grenzfläche sind nicht nur für Rekombinationsprozesse verantwortlich, die die Leerlaufspannung und die Ladungserzeugung in organischen Solarzellen mitbestimmen, sondern sie werden auch in sogenannten "Exciplex" - Licht emittierenden Dioden verwendet, um Licht mit beachtlicher Effizienz zu erzeugen. Ferner können Ladungen durch Absorption von Licht den Heteroübergang passieren. Obwohl der Querschnitt für diesen Prozess relativ gering ist, zeigen neuere Veröffentlichungen, dass durch die Kombination mit einem optischen Mikroresonator ein Großteil des einfallenden Lichts absorbiert wird, was zu einer neuen Generation von NIR-Fotodetektoren führt.Intermolekulare Systeme reagieren auf ein externes elektrisches Feld stärker als es zum Beispiel bei intramolekularen Rekombinations- und Absorptionsprozessen der Fall ist. Daher ist es wahrscheinlich, dass die Eigenschaften von Ladungstransferzuständen extern verändert werden können. Ziel dieses Projektes ist es, hohe elektrische Felder an die Grenzflächen von Donor- und Akzeptor-Materialien anzulegen, um den Spektralbereich von Emission und Absorption zu verschieben. Ferner ist es von Interesse, den Betrieb bei starker Ladungsakkumulation an solchen Grenzflächen zu betrachten, was für Experimente und Anwendungen mit hoher Anregung, wie beispielsweise einem elektrisch getriebenen Laser, wichtig ist. Ich möchte die zugrunde liegende Physik durch die Zusammenarbeit mit mehreren externen Partnern, die ihre Expertise und ihr Fachwissen einbringen, aufklären.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Axel Fischer, bis 7/2021