Ladungstransport in drei orthogonalen Richtungen in Einkristallen des konjugierten Polymers Poly(3-Hexylthiophen)

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Leonid Govor; Professor Dr. Günter Reiter
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Polymermaterialien
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 228230041

Das Ziel dieses Antrages ist die Bildung von Einkristallen des konjugierten Polymers Poly(3-Hexylthiophen) unterschiedlicher Größe und Ordnungsgrades zur Untersuchung der Mechanismen des anisotropen Ladungstransportes in diesen Kristallen. Es wird eine Feldeffekttransitoranordnung gewählt, wobei ein P3HT Kristall (einige 10 nm dick, ca. 1 µm breit und viele µm lang) vier Goldelektroden überbrückt, die sich auf einem SiO2/Si Substrat (Gate-Elektrode) befinden. Im Allgemeinen werden Messungen der Strom-Spannungscharakteristiken I_d(V_d,V_g) bei verschiedenen Temperaturen im Bereich von T=5-300 K durchgeführt. Dabei sind I_d und V_d der Strom und die Spannung, die zwischen „Source“ und „Drain“ auftreten, Vg ist die „Gate“-Spannung. Diese Messungen erlauben die Bestimmung folgender Größen und Eigenschaften: (a) Beweglichkeit (µ) der Ladungsträger als Funktion eines elektrischen Feldes und der Temperatur; (b) Schwellenspannung (für das Einsetzten eines Stromflusses); (c) Kontaktwiderstand an den Grenzflächen zwischen Source-Kristall und Drain-Kristall; (d) Konzentration der Haftstellen für Ladungsträger und deren Energieverteilung; (e) Aktivierungsenergie in der Abhängigkeit µ(1/T); (f) Aktivierungsenergie im Arrhenius-Plot g_d(1/T), wobei g_d=dI_d /dV_d die Leitfähigkeit des Drain darstellt; (g) allgemeine Mechanismen und Richtungsabhängigkeit des Ladungstransports in P3HT Einkristallen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen