Abstract
Die Bauelementecharakteristik von organischen Feldeffekttransistoren hängt nicht nur von den Eigenschaften unterschiedlicher Funktionskomponenten ab, sondern wird auch durch die Grenzflächen untereinander bestimmt. Grenzflächenengineering hat sich als eine effektive Möglichkeit zur Erhöhung der Qualität und Funktionalität von organischen Halbleiterdünnschichten erwiesen, wie das Beispiel der Optimierung des Elektrodenkontakts von high-performance-Bauelementen zeigt. In den vergangenen Jahren wurden zwei-dimensionale (2D) oder van-der-Waals-Materialien als Substrate vorgeschlagen, auf denen die Epitaxie organischer Moleküle durch Selbstorganisation zu verbesserten Heterostrukturen führen kann. Das resultiert aus dem Fakt, dass deren Oberflächen atomar glatt sind ohne freie Bindungen und keine eingeschlossenen Ladungen an der Grenzfläche zeigen. Dies sind entscheidende Vorteile, die das Wachstum von hochwertigen dünnen, organischen Kristallschichten mit geringen Defekten und die Ausnutzung der intrinsischen Eigenschaften von organischen Halbleitern ermöglichen. Diese Arbeit konzentriert sich auf das epitaktische Wachstum von Dihydrotetraazaheptacen (DHTA7), einem kleinen, polaren und stabförmigen organisches Halbleitermolekül, auf dem 2D Material Graphen. Für die Abscheidung von DHTA7-Molekülen auf mikromechanisch exfolierten Graphenoberflächen wurde die Hot-Wall-Epitaxie-Technik gewählt. Als hauptsächliche Charakterisierungsmethode auf der Nanometerskala wurde die Rasterkraftmikroskopie zur Analyse der Morphologie von DHTA7-Kristalliten als Funktion der Abscheidetemperatur von 313 K bis 393 K verwendet. Es wurde festgestellt, dass die Moleküle in flach liegender Konfiguration auf Graphen adsorbieren und dabei längliche nadelartige Kristallite bilden. Diese Kristallite folgen bestimmten Wachstumsrichtungen, die durch die dreifache Symmetrie des Substrats vorgegeben sind. Insgesamt wurden sechs Wachstumsrichtungen von DHTA7 auf Graphen beobachtet, wobei drei Richtungspaare auftrteten, die um jeweils ± 9° von den drei „Armchair“ Richtungen von Graphen abweichen. Diese Wachstumsrichtungen können auch verwendet werden, um die kristallographische Orientierung des Substrats und seiner Kanten zu bestimmen. Darüber hinaus wurde der Einfluss der Dicke des Graphensubstrats untersucht, wobei sich zeigte, dass einlagiges Graphen nicht vorteilhaft ist für das Wachstum von großen und gut geordneten kristallinen DHTA7-Nadeln.
Titel in Übersetzung | Wachstumsmorphologien des polaren organischen Moleküls Dihydrotetraazaheptacen auf Graphen |
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Originalsprache | Englisch |
Qualifikation | Dipl.-Ing. |
Betreuer/-in / Berater/-in |
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Datum der Bewilligung | 20 Okt. 2017 |
Publikationsstatus | Veröffentlicht - 2017 |
Bibliographische Notiz
gesperrt bis nullSchlagwörter
- Wachstum
- Morphologie
- DHTA7
- Graphen
- organisch