Titelaufnahme

Titel
Halogen dosing of organic films: A search for doping states / Jacob Perner
Verfasser/ VerfasserinPerner, Jacob
Begutachter / BegutachterinRamsey Michael
Erschienen2013
Umfang82 Bl. : 2 Zsfassungen ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2013
Anmerkung
Zsfassung in dt. und engl. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (GND)Leitfähige Polymere / Halogene / Leitfähige Polymere / Halogene / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-46811 Persistent Identifier (URN)
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Halogen dosing of organic films: A search for doping states [14.61 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Seit der Entdeckung der Leitfähigkeit von halogendotiertem Polyacetylen 1977, sind elektronische Bauelemente die aus organischen Materialien zusammengesetzt sind, zu einem heißen Forschungsthema geworden. Die zukünftigen Herausforderungen um das Potenzial der organischen Bauelemente voll auszuschöpfen liegen in der Charakterisierung und Kontrolle von Effekten die bei kleinen Größenskalen auftreten, wo Grenzflächeneffekte eine dominante Rolle zu spielen beginnen. In dieser Diplomarbeit wurden die Effekte des Dosierens von Filmen, bestehend aus den beiden organischen Molekülen Sexithiophen (6T) und Sexiphenyl (6P) auf dem anorganischen Substrat Cu(110), mit Brom untersucht. Bei der Dosierung von 6P Filmen mit Brom bei RT wurden Anstiege der Austrittsarbeit der Probe beobachtet. Diese Anstiege traten zugleich mit der Verschiebung der Highest Occupied Molecular Orbital (HOMO) und HOMO-1 Merkmale des molekularen Films ein die mit UPS beobachtet wurden. Obwohl die Intensität in der HOMO und HOMO-1 Region auch beträchtlich nachließ, konnte der Schluss dass diese Orbitale für die gesamte Filmdicke geleert werden nicht zweifelsfrei gezogen werden. An dieser Stelle brachte die RDS Methode einiges an Klarheit da erstens eine Rotverschiebung des ganzen Spektrums bei Bromdosieren bei RT beobachtet wurde und zweitens nach Aufheizen des Films auf 150 ? eindeutig die Entstehung von Zuständen in der Bandlücke sichtbar war, welches indikativ für Ladungstransfer ist. Die vergleichsweise geringe RD Intensität der beobachteten Lückenzustände unterstützt zwar den Schluss, dass der molekular Filme tatsächlich durch das Brom dotiert wird, allerdings lediglich bis zu den ersten beiden Lagen. Eine vergleichbare Erkenntnis wurde auch bei der Untersuchung von 6T Filmen gewonnen. Jedoch war die Fülle an optischen Übergängen die nach dem ungestörten ruhen lassen der Probe für einige Tage stark indikativ für das Auftreten parasitärer Prozesse zusätzlich zum Ladungstransfer.

Zusammenfassung (Englisch)

Ever since the discovery of the conducting properties of halogen doped polyacetylene in 1977, electronic devices comprised of organic materials have become a hot research topic. The challenges remaining for the potential of organic electronics to come to full fruition lie in the characterisation and control of effects occurring at small scales, where interface effects start to play dominating roles. In this thesis the effects of dosing films consisting of the two organic molecules sexithiophene (6T) and sexiphenyl (6P) on the inorganic substrate Cu(110) with bromine was investigated. When dosing 6P films with bromine at RT, increases in the work function of the sample were observed. These increases occurred concomitantly with the shift of the highest occupied molecular orbital (HOMO) and HOMO-1 features of the molecular films as observed with UPS. Although the intensity in the HOMO and HOMO-1 region also subsided substantially, emptying of these orbitals across the entire thickness of the film could not be unambiguously concluded. Here the RDS technique brought some clarity as firstly, redshifting of the entire spectrum was observed upon bromine dosing at RT, and secondly after flashing the film to 150 ?, the clear formation of gap-states was visible, indicative of charge transfer. Importantly, the comparatively low RD intensity of the observed gap-states supports the conclusion that the molecular film is in fact being doped by the bromine, albeit only up to the first two layers. A similar verdict was reached for the studied 6T films, where evidence of gap states in the RD spectra was observed only after flashing the films. However, the plethora of optical transitions observed after letting the bromine dosed samples rest unperturbed for several days was strongly indicative of additional parasitic processes taking place along with any charge transfer effects.