Organische Feldeffekt-Transistoren für spinpolarisierten Transport

• Antragsteller: Professor Dr. Jean Geurts
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5450349

Das Ziel des beantragten Projekts ist die Herstellung und Analyse organischer Feldeffekttransistoren (OFETS) für spinpolarisierten Transport. Hiermit soll das Spintronics-Konzept, das in anorganischen Halbleitersystemen bereits sehr intensiv verfolgt wird, auf organische Materialsysteme übertragen werden. Organische Halbleiter bieten für den Transport spinpolarisierter Ladungsträger einen entscheidenden Vorteil: Sie besitzen extrem lange Spin-Relaxationszeiten, bis zu 1 ¿s bei 300K, weil aufgrund der extrem leichten Elemente die Spin-Bahn-Kopplung und die Hyperfeinwechselwirkung vernachlässigbar klein sind. Die Spinpolarisation der Ladungsträger in den OFETs soll durch den Einsatz ferromagnetischer Materialien als Source- und Drainkontakt erzielt werden. Hierzu werden Co-Kontakte verwendet mit einer Al2O3 Tunnelbarriere zur Impedanzanpassung. Der aktive Kanal wird von einem ¿ -konjugierten organischen Halbleiter gebildet, in unserem Fall Dihexylquaterthiophen (DH4T). Unter Ausnutzung der bei den Antragstellern vorhandenen breiten Erfahrungen sowohl bzgl. der Herstellung von Mikro- und Nano-OFETs als auch bzgl. der Spininjektion in Halbleitern sollen die strukturellen, elektronischen und magnetischen Eigenschaften der Grenzfläche zwischen der Organikschicht und dem ferromagnetischen Kontaktmaterial, sowie auch das spinpolarisierte Transportverhalten der OFETs analysiert werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1121: Organische Feldeffekt-Transistoren: strukturelle und dynamische Eigenschaften
• Beteiligte Person: Professor Dr. Laurens W. Molenkamp