@phdthesis{Timpanaro2004,
  author    = {Timpanaro, Salvatore},
  title     = {Conductive properties and morphology of conjugated molecular materials studied by local probe techniques},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001929},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Die vorgelegte Arbeit befasst sich mit der Untersuchung von Zusammenh{\"a}ngen zwischen der Struktur d{\"u}nner organischer Schichten und stellt einen Bezug zur Leitf{\"a}higkeit der Schichten her. Sie liefert einen Beitrag zum vertieften Verst{\"a}ndnis der Transporteigenschaf-ten organischer Halbleiter und soll so zur Verbesserung organischer elektronischer Bauele-mente beitragen. Es ist bekannt, dass die Effizienz von Organischen Leuchtdioden (OLEDs) stark von der Qualit{\"a}t der eingesetzten d{\"u}nnen Filme abh{\"a}ngt. Es ist deshalb interessant, die Strukturen technologisch interessanter organischer Filme mittels Scanning Probe Mikrosko-pie (SPM) zu charakterisieren, um ein besseres Verst{\"a}ndnis sowohl der Oberfl{\"a}chen-Morphologie als auch der molekularen/atomaren Packungen zu erhalten. Die Untersuchung von Quaterthiophen (4T), welches vielfach in Feldeffekt-Transistoren eingesetzt wird, bildet einen ersten Schwerpunkt der Arbeit. Es konnte eine neue Kristall-struktur von 4T gefunden werden, die bisher nicht bekannt war. Daf{\"u}r wurden Quaterthi-ophen-Filme untersucht, welche auf Kaliumphthalat (KAP) aufwuchsen. Die Aufkl{\"a}rung der neuen Struktur gelang durch Kombinierten Einsatz von optischen und R{\"o}ntgen-Beugungsmessungen. Zur Best{\"a}tigung der triklinen Kristall-Einheitszelle mit den Parame-tern a = 0,721 nm, b = 0,632 nm, c = 0,956 nm und α = 91o, β = 91,4o, γ = 91o wurde außer-dem die Atomkraft-Mikroskopie (AFM) angewendet. In Fortf{\"u}hrung der rastermikroskopischen Messungen sind die Morphologien von Filmen vier weiterer organischer Materialien technologischer Relevanz untersucht worden: He-xanthiol-Monoschichten auf Gold, Azobenzenthiol-Monoschichten auf Gold, Para-Phenylenvinylen-Oligomer-Filme auf Gold und Phenyl-Oxadiazol-Filme auf Gold. Daf{\"u}r kam zus{\"a}tzlich die Ultrahochvakuum-Scanning-Tunneling-Mikroskopie (UHV-STM) zum Einsatz. Es zeigte sich eine Vielzahl morphologischer Eigenheiten, deren Besonderheiten sowohl von den gew{\"a}hlten Substraten als auch von der chemischen Struktur der untersuchten organischen Materialien abh{\"a}ngen. So zeigen Para-Phenylenvinylen-Oligomer-Filme eine St{\"a}bchen- und Oxadiazol-Filme eine K{\"o}rnchen-Struktur auf Gold. Auf Basis dieser Kenntnisse gelang es, das optisch induzierte Schalten von Azobenzen durch STM-Untersuchungen und durch Scanning Tunneling Spektroskopie (STS) auf molekularer Skale nachzuweisen. Die Topographie einer Reihe von Poly(3,4-ethylendioxythiophen)-(PEDOT)-Filmen und de-ren Bezug zu den Ladungstransporteigenschaften dieser Filme war ein weiterer Arbeits-schwerpunkt. PEDOT-Filme auf Indium-Zinn-Oxid (ITO) kommen in organischen elektro-nischen Bauelementen als Lochinjektionsschichten zum Einsatz. F{\"u}r die Schichtherstellung kamen Dispersionen des Polymers unterschiedlicher Konzentration zur Anwendung: Mittels AFM und STM konnte gezeigt werden, dass unterschiedliche Konzentrationen zu unter-schiedlichen Topographien f{\"u}hren. Besonders die Oberfl{\"a}che der Filme mit hoher Konzent-ration von PEDOT, d.h. die der leitf{\"a}higsten Filme, wird durch eine k{\"o}rnchenartige Struktur eingebetteter Teilchen charakterisiert. Durch STM Strom-Abstands-(I-d)-Untersuchungen wurde gefunden, dass diese Teilchen die „Spitze eines Eisbergs" leitf{\"a}higer Dom{\"a}nen dar-stellen. Ausgehend von dieser Erkenntnis wird ein Strukturmodell f{\"u}r die Filme vorgeschla-gen, in dem die leitf{\"a}higen Dom{\"a}nen / Partikel in eine weniger leitf{\"a}hige Matrix eingebettet sind. Durch Zugabe von Polyolen wie Sorbitol zur PEDOT-Dispersion ließen sich Filme mit h{\"o}herer Leitf{\"a}higkeit herstellen. Eine klare Abh{\"a}ngigkeit zwischen der Leitf{\"a}higkeit und der bisher nicht beschrieben nano-Morphologie wurde gefunden.},
  language  = {en}
}