Low molecular weight organic field effect transistors with large charge carrier mobilities

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Die übergeordnete Zielsetzung des vorliegenden Antrags besteht darin, die Entwicklung besonders schneller und effizienter organischer Dünnschicht-Feldeffekt-Transistoren durch gezielte Grundlagenforschung voranzutreiben. Dazu sollen zunächst Modelluntersuchungen zum Ladungsträgertransport in höchstreinen und perfekten dünnen organischen Einkristallscheiben durchgeführt werden (Teilbereich A). Diese Untersuchungen dienen vorrangig dazu, die Grenzen des physikalisch Möglichen - insbesondere bezüglich hoher Ladungsträger-Beweglichkeiten, die mit erwünschten hohen Schaltgeschwindigkeiten und geringen ohmschen Verlusten korrelieren - abzustecken und zu verstehen, aber auch (in Zusammenarbeit mit der Gruppe von Herrn von Klitzing), faszinierende neue Aspekte, wie Quantenhalleffekte [29] und Supraleitung [30,31] in organischen Feldeffekt-Transistorstrukturen zu erkunden. Die größte Relevanz für praktische Anwendungen kommt effizienten organischen Dünnschicht-Feldeffekt-Transistoren aus vakuumaufdampfbaren selbstordnenden großen Aromaten und Heteroaromaten zu. Dieser Thematik ist der Teilbereich B) des Antrags gewidmet. Materialwissenschaftliche Untersuchungen zu den Möglichkeiten und Randbedingungen des höchstgeordneten epitaktischen (d.h. einkristallinen) Wachstums organischer Halbleiterschichten auf isolierenden sowohl anorganischen als auch organischen Einkristall-Substraten dienen einerseits der Grundlagenforschung. Epitaktische Schichten organischer Halbleiter auf dünnen epitaktischen Gate-Isolationsschichten sollten es nämlich gestatten, ähnlich hohe Beweglichkeiten wie in Einkristallen zu erreichen. Andererseits lassen solche Untersuchungen erkennen, in welche Richtung weitere Entwicklungen gehen können.