Bipolar dotierbare organische Materialien und organische pn-Homoübergänge

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Kürzlich gelang es uns erstmals, stabile und reproduzierbare organische pn-Homoübergänge zu realisieren. Ziel des vorliegenden Projekts soll eine umfassende Untersuchung der physikalischen Eigenschaften von organischen pn-Homoübergängen sein. Zum einen sollen die in Vorarbeiten beobachteten Abweichungen von der Shockley-Theorie geklärt werden; zum anderen sollen die Untersuchungen auf neue Materialsysteme, insbesondere mit größerer Energielücke, ausgedehnt werden. Die bipolare Dotierung ermöglicht über die Kombination von Photoelektronenspektroskopie mit elektrischen Messungen einen direkten Zugriff auf die effektive elektrische Bandlücke organischer Materialien. Durch Vergleich mit Absorptionsspektren kann damit die Excitonenbindungsenergie abgeschätzt werden. Untersuchungen der Lichtemission und des photovoltaischen Verhaltens von pn- Homoübergängen ermöglichen es dann, fundamentale Aspekte der Thermodynamik von Generations- und Rekombinationsmechanismen in Halbleitern mit hoher Excitonenbindungsenergie zu studieren. Ein zweites Ziel besteht darin, die Möglichkeiten für Anwendungen in verschiedenen Bauelementen auszuloten: die hohen eingebauten Spannungen können z.B. zur Trennung von Excitonen genutzt werden. Ein weiteres mögliches Anwendungsfeld sind Generations- bzw. Rekombinationskontakte, die in gestapelten organischen Leuchtdioden oder organischen Solarzellen zur Anwendung kommen. Schließlich wollen wir untersuchen, inwieweit mit pn-Homoübergängen besonders einfache lichtemittierende Strukturen möglich sind.