Kontrolle von Grenzflächen durch selbstassoziierende Monolagen
Im Kompetenzzentrum Synthese sollen Moleküle und Methoden entwickelt werden, die die in allen Bauelementen der organischen Elektronik auftretenden Grenzflächen modifizieren. Diese Grenzflächen haben häufig eine entscheidende Rolle für die Qualität des entstehenden Bauelements. Besonders die Grenzfläche von Halbleitermaterial zu Dielektrikum in Feldeffekttransistoren und die in allen Bauelementen auftretende Grenzfläche von Elektrodenmaterialien zu (halb-)leitendem Material. Selbstassoziierende Monolagen sind an allen diesen Grenzflächen ein erfolgreiches Prinzip, Struktur, Homogenität und elektronische Eigenschaften durch das Moleküldesign gezielt zu beeinflussen.
Neuartige Akzeptormaterialien
Elektronenhalbleitende Materialien werden für viele Bauelemente benötigt. Neben den Rahmenbedingungen für erfolgreiche lochhalbleitende Materialien kommt bei diesen Materialien die Beständigkeit gegenüber Luft(-sauerstoff) und Feuchtigkeit hinzu. Innerhalb des Kompetenzzentrums Synthese werden neuartige Akzeptormaterialien erforscht, deren Stabilität und Phasenverhalten in beispielsweise Bulk-heterojunctions gemeinsam mit dem Kompetenzzentrum Morphologie und dem Kompetenzzentrum Simulation untersucht werden. Ziel sind dabei Materialien für elektronentransportierende Schichten in LEDs, für n-Kanal Transistoren für komplementäre Schaltungslogik und als Akzeptoren für organische Solarzellen.
Schaltbare Löslichkeitserniedrigung
Bauelemente der organischen Elektronik sind häufig Mehrschichtbauteile. Um diese Schichten kontrolliert aus Lösungsmitteln ähnlicher Polarität erzeugen zu können (sei es in einem Beschichtungs- oder Druckprozess) sollen im Synthesekompetenzzentrum halbleitenden Materialien so modifiziert werden, dass sie auf einen äusseren Stimulus hin im Film ihre Löslichkeit drastisch ändern. Idealerweise kann dies kombiniert mit einem ortsaufgelösten Stimulus direkt zu einer Strukturierung des Materials genutzt werden. Eine wichtige Randbedingung dabei ist die Kompatibilität des Stimulus mit Substrat, Halbleiter und Prozessierung.
