KIP-Veröffentlichungen

Jahr 2013
Autor(en) David Gerbert
Titel Infrarotspektroskopische Untersuchungen an dotierten und undotierten organischen Halbleitern
KIP-Nummer HD-KIP 13-118
KIP-Gruppe(n) F6
Dokumentart Masterarbeit
Abstract (de)

Diese Arbeit beinhaltet eine Beschreibung und Quantifizierung des Dotiereffekts in organischen Halbleitern. Dazu wurden dünne Schichten organischer Halbleiter durch thermisches Verdampfen im Ultrahochvakuum präpariert und mit Infrarotspektroskopie in Transmission untersucht. In p-dotierten Schichten von a -NPD und ZnPc mit F4TCNQ konnte dabei anhand der Rotverschiebung einer C-N-Schwingungsbande des F4TCNQMoleküls der Ladungstransfer zwischen a -NPD- und F4TCNQ-Molekülen und zwischen ZnPc- und F4TCNQ-Molekülen bestimmt werden. Im Gegensatz hierzu ist beim Dotieren einer SiDBF-Schicht mit Ir(dbfmic)3- Molekülen nur ein sehr kleiner Effekt im Frequenzbereich zwischen 1150 cm-1 bis 1215 cm-1 zu beobachten, der aufgrund seiner geringen Stärke auf intermolekulare van-der-Waals-Wechselwirkungen zurückzuführen ist. Dieser Dotiereffekt kann daher als Maß der Grenzflächengröße zwischen Ir(dbfmic)3 und SiDBF interpretiert werden. Ex-situ durchgeführte relative Transmissionsmessungen unter verschiedenen Einfallswinkeln zeigen zudem eine Vorzugsrichtung der Moleküle im undotierten Ir(dbfmic)3-Film, wohingegen für einen undotierten Ir(dpbic)3-Film keine solche Vorzugsrichtung beobachtet werden konnte. Ein möglicher Grund für dieses unterschiedliche Verhalten der untersuchten Iridiumemitter in undotierten Schichten liegt in der unterschiedlichen Zusammensetzung und Ligandenanordnung der betrachteten Moleküle.

Abstract (en)

In this work doping effects in organic semiconductors are described and quantified. Thin films of organic semiconductors have been prepared by thermal evaporation under ultrahigh vacuum conditions and have been investigated with infrared spectroscopy. In p-doped films of a -NPD and ZnPc with F4TCNQ it is possible to determine the charge transfer between donor and acceptor molecules on the basis of a F4TCNQ’s C-N-stretching bond redshift.
In contrast to this, doping of SiDBF-films with Ir(dbfmic)3-molecules only shows very small effects in the frequency range between 1150 cm-1 bis 1215 cm-1, which can be assigned to intermolecular van-der-Waals forces. So this doping effect can be interpreted as a degree of interface between SiDBF- and Ir(dbfmic)3-clusters. Additional ex situ relative transmission measurements for different angles of incidence show a preferred orientation of molecules in an undoped Ir(dbfmic)3-film whereas undoped Ir(dpbic)3-films do not show a preferred orientation. A possible explanation for this diversity can be found in the different composition and alignment of ligands.

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