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Dialkoxy-poly(para-phenylenethinylen)e - Morphologie und Anwendung in organischen Feldeffekttransistoren

Schmid, Stefanie

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Abstract

Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Darstellung, Untersuchung und Optimierung von PPEs im Hinblick auf ihre Anwendung als Halbleitermaterial in organischen Feldeffekttransistoren (OFETs). Speziell die morphologische Untersuchung der Dünnfilme wurde in den Fokus gerückt. Zur Synthese der PPEs wurde die Sonogashira-Kupplung verwendet. Diese erlaubte die Einführung verschiedenster funktioneller Gruppen. Die gezielte Auswahl der Monomere erlaubte die Darstellung halbleitender Polymere mit unterschiedlichen elektronischen Eigenschaften, Löslichkeiten und Schmelzpunkten. Eine anschließende systematische Untersuchung der Halbleitereigenschaften im OFET zeigte, dass ein Zusammenhang zwischen der Polymerstruktur, der Kristallinität im Film und der Transistorleistung bestand. Im Vergleich wiesen PPEs mit linearen gegenüber verzweigten Seitenketten eine höhere Ordnung im Film auf und zeigten die höchsten Ladungsträgerbeweglichkeiten. Es wurden ausführliche Untersuchungen der vielversprechendsten PPEs, bezüglich ihrer Anwendung im Transistor, durchgeführt. Eine wichtige Rolle spielte die Filmmorphologie, welche auf verschiedene Art und Weisen beeinflusst wurde um eine erhöhte Ordnung der Polymerketten zu erzeugen. Dazu wurde die Abhängigkeit von der Temperatur, dem Substrat und dem Elektrodenmaterial im Transistor ausführlich analysiert. Anschließend wurde das Zusammenspiel verschiedener Komponenten im OFET verglichen und ein für PPEs optimierter Aufbau ausgewählt. Die vorliegende Arbeit lieferte auf diesem Weg ein Grundrezept für den Bau von PPE-basierten OFETs. Abschließend sollte überprüft werden, ob für ein ‚perfektes‘, einheitliches PPE eine makroskopische Kristallisation des Filmes erreichbar wäre. Hierfür wurden definierte Oligo(para phenylenethinylen)e (OPEs) dargestellt. Das Hauptaugenmerk wurde dabei auf die Anordnung der OPEs im Festkörper und im Film, also auf die Morphologie, gelegt.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Bunz, Prof. Dr. Uwe
Date of thesis defense: 10 February 2017
Date Deposited: 17 Mar 2017 09:24
Date: 2017
Faculties / Institutes: Fakultät für Chemie und Geowissenschaften > Institute of Organic Chemistry
Subjects: 540 Chemistry and allied sciences
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