Institut für Physikalische und Theoretische Chemie

Molekulare Orientierung

Die Erforschung und das Verständnis des Wachstums und der Orientierung organischer Moleküle sind weltweit ein wichtiges Thema der Grundlagen- und angewandten Forschung. Die Orientierung und Ordnung organischer Moleküle beeinflusst maßgeblich die elektronischen Eigenschaften einschließlich Ladungsträgertransport. Dabei ist nicht nur die molekulare Orientierung im Film von Bedeutung für die Eigenschaften von Bauelementen. Die Orientierung der ersten Lage beeinflusst entscheidend Grenzflächeneigenschaften wie Ladungsträgerinjektion oder -extraktion. Experimente an einkristallinen Modellsubstraten sind unerlässlich für das Verständnis des Wachstums organischer Moleküle. Die Ergebnisse können jedoch nicht immer auf weniger gut definierte, für Anwendungen relevantere Substrate übertragen werden. 

Methoden

Neben Rastertunnelmikroskopie (STM) wird in der Arbeitsgruppe polarisationsabhängige Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS auch NEXAFS) eingesetzt. XAS ist ein ideales Werkzeug zur Untersuchung der Geometrie molekularer Adsorbate und Dünnschichten, insbesondere auf ungeordneten Substraten. Das Grundprinzip ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Publikationen (Beispiele):

Orientation and electronic properties of phthalocyanines on polycrystalline substrates (Feature article) H. Peisert, I. Biswas, M. Knupfer, T. Chassé physica status solidi (b), 246 (2009) 1529-1545.

B3N3‑Substituted Nanographene Molecules: Influence of Planarity on the Electronic Structure and Molecular Orientation in Thin Films, Katharina Greulich, Axel Belser, Daniel Bischof, Felix Widdascheck, Marie S. Sättele, Peter Grüninger, Holger F. Bettinger, Gregor Witte, Thomas Chassé, Heiko Peisert, ACS Applied Electronic Materials, 3 (2021) 825–837