Darstellung und Charakterisierung von Polyphosphiden und Allotropen des Phosphors

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Ziel des Projektes ist die Darstellung, Charakterisierung und Optimierung neuer halbleitender Polyphosphide. Angestrebt werden Münzmetall-Polyphosphide mit Übergangs- und Seltenerd-Elementen. Strukturell zeichnen sich diese Materialien durch unterschiedliche Polyphosphidteilstrukturen aus, die von polyzyklischen Systemen über 1D- bis hin zu 2D-Polymer-Systemen reichen. Einige Materialien enthalten heteroatomare, metalloide Clustereinheiten, die ungewöhnliche physikalische Eigenschaften erwarten lassen. Die Bandbreite reicht von Verbindungen mit kovalenter Sb-P-Bindung bis hin zur einfachen Darstellung von technisch relevantem, qualitativ hochwertigem schwarzem Phosphor. Zur Charakterisierung werden routinemäßig Rasterelektronenmikroskopie (EDX), Thermoanalyse und Röntgendiffraktion am Pulver und Einkristall eingesetzt. Alle Materialien werden elektrochemisch und bindungstheoretisch untersucht und durch geeignete Modifizierung der Synthesewege und durch Substitutionen bezüglich ihrer halbleitenden Eigenschaften optimiert. Der Fokus liegt auf dem Verständnis von Struktur-Eigenschaftsbeziehung, was durch den gemeinsamen Einsatz von kristallographischen Techniken, spektroskopischen Methoden wie Festkörper-NMR und Mößbauer-Spektroskopie und Bandstrukturrechnungen erreicht werden soll.