Institut für Physikalische und Theoretische Chemie

Energieniveauausrichtung

Schematische Darstellung der Einstellung des Ladungsgleichgewichts an einer (anorganischen) Halbleiter/Metall-Grenzfläche. Der Ladungstransfer über die Grenzfläche kann zur Ausbildung einer Bandverbiegung im Halbleiter und/oder lokalisierter Grenzflächendipole führen. 

Die Herausbildung von Dipolen wird für viele Grenzflächen zwischen (organischen) Halbleitern und  Metallen beobachtet. Sie führen zu einer Verschiebung des Vakuumniveaus an der Grenzfläche, was durch Photoelektronenspektroskopie nachgewiesen werden kann. Die Regeln für anorganische Halbleitergrenzflächen lassen sich jedoch nicht ohne Weiteres auf organische Halbleiter übertragen. So müssen beispielsweise Korrelationseffekte und die deutlich geringere Ladungsträgerkonzentration in organischen Materialien berücksichtigt werden. Es gibt verschiedene Modelle für die Beschreibung der elektronischen Struktur organischer Halbleitergrenzflächen. Beim Kontakt zweier Materialien kann das thermodynamische Gleichgewicht durch Ladungsfluss über die Grenzfläche erreicht werden. Weitere Effekte wie die Reduzierung der Substrataustrittsarbeit an der Grenzfläche (im Fall von Metall/Organik-Grenzflächen), Polarisationseffekte oder die Umverteilung von Elektronen im organischen Material müssen jedoch berücksichtigt werden. 

Publikationen (Beispiele):

Electronic properties of interfaces between model organic semiconductors and metals

M. Knupfer, H. Peisert phys. stat. sol.(a) (Special Issue on Organic Semiconductors), 201 (2004) 1055-1074.

Site-specific charge transfer screening at organic/metal interfaces

H. Peisert, D. Kolacyak, T. Chassé J. Phys. Chem. C, 113 (2009) 19244–19250.