Ultrakurzzeitprozesse in organischen Halbleiterbauelementen

Konjugierte organische Halbleitermaterialien erregen enormes Interesse bezüglich ihrer Anwendung als aktive Medien in elektronischen und optoelektronischen Bauelementen. Displays welche die Elektrolumineszenz kleiner konjugierter Moleküle ausnutzen sind bereits in kommerziell erhältlichen Produkten wie Autoradios, Mobiltelefonen und Digitalkameras in Verwendung. Die essenziellen Vorteile dieser Materialien sind die preisgünstige und relativ einfache Verarbeitung, sie können einfach aus Lösungen aufgeschleudert oder aufgedruckt werden. Darüberhinaus können ihre optischen Eigenschaften wie etwa das Fluoreszenzspektrum leicht chemisch feinabgestimmt werden. Die Entwicklung elektronischer Schaltkreise aus "Plastik" wird vorangetrieben durch Feldeffekttransistoren (FETs) mit ständig steigendem Ein-Aus-Verhältnis und integrierten optoelektronischen Bauteilen (FET-PLED). Organische Solarzellen haben einen Umwandlungswirkungsgrad von 3% erreicht. Das physikalische Verständnis der grundlegenden Eigenschaften hat die Errungenschaften in praktischen Anwendungen unterstützt. Eine umfassende Grundlage zur Diskussion der optischen und elektrischen Eigenschaften ist bereits etabliert, jedoch sind einige kritische Themen noch unklar. Zeitaufgelöste Spektroskopie ist ein mächtiges Werkzeug zur Untersuchung der elementaren Anregungsdynamik und hat einen signifikanten Beitrag zu diesem Themenbereich geliefert, besonders durch die Vertiefung des Verständnisses der grundlegenden Photophysik. Eine Vielzahl ultraschneller Phänomene in organischen Halbleitermaterialien sowie elektronischer und optoelektronischer Bauelemente soll mit neuartigen experimentellen Hilfsmitteln untersucht werden und so organische Bauteiltechnologie mit der Avantgarde der gepulsten Laser, welche Pulsdauern im sub-10-fs-Bereich erzielen, verbinden. Zu diesen Phänomenen zählen die Erzeugung von elektrischen Ladungsträgern, die Wechselwirkung dieser Ladungsträger mit Anregungszuständen, die elektronische Struktur von in Betrieb auftretenden chemischen Defekten und die Echtzeitbeobachtung von Molekülschwingungen. Die untersuchten Materialien werden anwendungsnahe konjugierte Polymere, etwa aus der Polyfluorenfamilie, sein. Wir erwarten uns die Entwicklung neuer spektroskopischer Untersuchungsmethoden für organische Halbleiter, sowie neue Einblicke in technologisch relevante photophysikalische Vorgänge in diesen Materialien.