Influence of deposition parameters on morphology, growth and structure of crystalline and amorphous organic thin films : (the case of perylene and alpha-NPD)

  • Einfluß der Depositionsparameter auf Morphologie, Wachstum und Struktur von kristallinen und amorphen organischen Dünnschichten : (im Fall von Perylen und alpha-NPD)

Niyamakom, Phenwisa; Wuttig, Matthias (Thesis advisor)

Aachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University (2008)
Doktorarbeit

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2008

Kurzfassung

Innerhalb der organischen Elektronik stieg der Forschungsaufwand mit dem Ziel der Erschließung der elektronischen und optischen Eigenschaften von organischen Materialien (Polymere und Oligomere), hybriden Materialien (neue organisch-anorganische Komposit -Materialien durch Synthese), dem Dünnschicht-Aufdampfverfahren und vielen anderen. Zahlreiche Anwendungen wie Beispielsweise organische Dünnschichttransistoren (OTFTs) und organische Leuchtdioden (OLEDs) haben sich in akademischer und industrieller Forschung vergegenwärtigt. Ein Verständnis für das Wachstum von Dünnschichten ist entscheidend für die Erzeugung von Oberflächenmorphologien und von organischen Schichten die Eigenschaften besitzen, die auf spezifische Anwendungen angepasst sind. In OTFTs wird die größtmögliche Mobilität von Elektronen erwünscht. Typischerweise ist die Leitfähigkeit kristalliner organischer Materialien anisotrop und hängt stark von der elektronischen Kupplung mit den benachbarten Molekühlen in den verschiedenen kristallographischen Richtungen ab. Aus diesem Grund sind hoch geordnete kristalline organische Dünnschichten für elektronische Anwendungen erforderlich. Bei OLEDs kann die Abwesenheit von weiträumigen Anordnungen der amorphen Schichten in einer glatten Oberfläche und einer effizienten Strahlungsrekombination resultieren. Diese erlaubt die Verwirklichung von organisch-optoelektronischen Hoch-Performance-Bauteilen. Daher sind amorphe organische Dünnschichten in diesem Falle zu bevorzugen. In dieser Dissertation wurden Wachstum, Morphologie und Struktur von sowohl kristallinen als auch amorphen organischen dünnschichtigen Oberflächen untersucht. Für das Wachstum kristalliner organischer Oberflächen im Fall von Perylen betrachten wir zwei verschiedene Themen: die Temperaturabhängigkeit von Dislokationen in Perylen-Schichten und die Temperaturabhängigkeit des Wachstums dünnschichtiger Perylen-Schichten auf Goldsubstrat. Die Temperaturabhängigkeit von Dislokationen in Perylen-Schichten wurde untersucht, um ein besseres Verständnis von Spiral-Wachstumsmechanismen in Perylen-Schichten bei variierenden Substrattemperaturen zu erhalten. Oberflächenmorphologie und Struktureigenschaften wurden mit Hilfe von Rasterkraftmikroskopie (AFM) und Röntgenbeugung (XRD) untersucht. Anschießend wurden für die Studie der Temperaturabhängigkeit des Wachstums dünner Perylen-Schichten auf Goldsubstraten die molekularen Schwingungen von Perylen-Schichten untersucht und mit den strukturellen Eigenschafen in Bezug gebracht. Dies schließt auch Oberflächenmorphologie mit ein, untersucht durch FT-IR (Fourier-Transform-Infrarot -Spektroskopie), XRD und AFM. In dem folgenden Kapitel über das Wachstum amorpher organischer Dünnschichten im Fall von a-NPD wurden zwei verschiedene Depostitionstechniken ausgewählt. Es handelt sich um Vakuumthermische Verdampfung (VTE) und organische Gasphaseabscheidung (OVPD). Eine Untersuchung über den Einfluss der Abscheidungsparameter auf die Schichteigenschaften wurde durchgeführt. Anschießend wurde mit Hilfe von AFM und der Röntegenreflektrometrie (XRR) Oberflächenmorphologie und Struktureigenschaften untersucht.

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