FWF - Organisches Schichtwachstum - Die Anfangsphasen organischen Schichtwachstums

Die organische Elektronik spielt eine immer wichtigere Rolle in der modernen Technologie und Gesellschaft. Eine Vielzahl von elektronischen Geräten die auf organischen Materialien beruhen hat bereits den Markt erobert. Es herrscht jedoch allgemeine Übereinstimmung, dass noch viel Anstrengung unternommen werden muss, um die Eigenschaften dieser elektronischen Geräte zu verbessern. Zu diesem Zeck ist ein tieferes Verständnis der fundamentalen Prozesse im Zusammenhang mit dem Wachstum organischer Schichten vonnöten, da allgemein bekannt ist, dass die elektronischen Eigenschaften ganz wesentlich von der Struktur und Morphologie der organischen Schichten abhängen. Im vorgeschlagenen Projekt sollen diese ersten Schritte beim Schichtwachstum untersucht werden: Adsorption, Diffusion, Nukleation, Koaleszenz und beginnendes Mehrlagen-wachstum. Tatsächlich sind diese ersten Schritte bestimmend für die Eigenschaften der endgültigen organischen Schicht. Die vorgeschlagenen Untersuchungen werden unter gut kontrollierten Ultrahochvakuumbedingungen durchgeführt werden. Eine große Anzahl von oberflächenanalytischen Techniken wird eingesetzt um die Substrate und die organischen dünnen Schichten zu charakterisieren. Insbesondere thermische Desorptionsspektroskopie, Röntgenphotoelektronen-spektroskopie und Atomkraft-Mikroskopie werden eingesetzt, zusätzlich zu weiteren gebräuchlichen Oberflächenanalyseverfahren. Im Rahmen des Projektes werden verschiedene nationale und internationale Zusammenarbeiten erfolgen und es wird auch eine intensive Zusammenarbeit mit Theoretikern stattfinden. Das Hauptziel dieses Projektes ist es das Schichtwachstum mittels spezieller Präparationstechniken, bzw. durch strukturelle und chemische Veränderung der Substratoberflächen vorteilhaft zu beeinflussen. Nanostrukturierung der Substrate mittels Ionenbeschuss unter schrägem Winkel und Molekülabscheidung unter schrägem Winkel sind nur zwei der vorgeschlagenen Möglichkeiten um dies zu realisieren. Zwei verschiedene Gruppen von organischen Molekülen sollen exemplarisch untersucht werden: Stäbchenförmige Moleküle (Quaterphenyl, Hexaphenyl, Pentacene) und scheibchenförmige Moleküle (Hexaacatriphenylene hexacarbonitril, Kupfer-Phtalocyanin). Als Substrate werden Glimmer, Siliziumdioxid, und Einkristalloberflächen von Gold, Silber und Kupfer verwendet werden. Alle diese Materialien sind auch für die Anwendung von Relevanz. Das Endziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines umfassenden Modells für die Nukleation von organischen Molekülen, was die notwendige Voraussetzung für die gezielte Beeinflussung des organischen Schichtwachstums ist. Wir sind der tiefen Überzeugung, dass die Resultate dieser Untersuchungen nicht nur von akademischem Interesse sein werden, sondern auch für die Anwendung in der organischen Elektronik von Bedeutung sein werden.