< Terug naar vorige pagina

Project

Electrical characterization of Organic materials at Nanoscale.

Titel: De karakterisering van organische materialen met behulp van scanning probe microscopie 

Abstract:

Bij de fabricage van commerciële halfgeleiders hebben organische materialen de afgelopen twintig jaar een enorme groei gekend. Om het toepassen van organische materialen in de commerciële halfgeleidersector te verhogen en om aan de groeiende karakteriseringseisen te voldoen, dienen organische materialen in halfgeleiders elektrisch gekarakteriseerd te worden op nanometerschaal. Het bekomen van een correlatie tussen de nanometerschaal en de karakterisering van deze types halfgeleider is van essentieel belang voor een goede terugkoppeling naar de wetenschappelijke gemeenschap.

Dit doctoraat heeft als doel, inzicht te verwerven in de elektrische eigenschappen van verschillende organische materiaalsystemen met behulp van scanning probe microscopie technieken. Zowel isolerende- als organische halfgeleidermaterialen zijn gekarakteriseerd op basis van hun intrinsieke elektrische- en mechanische eigenschappen in nanometer laterale resolutie. De eerste stap van dit onderzoek omschrijft het optimaliseren van de meetomstandigheden om gereproduceerde elektrische metingen te verkrijgen. De elektrische oppervlakterespons van sterk geïsoleerde zelf-geassembleerde monolagen is onderzocht met behulp van geleidende atoomkrachtmicroscopie (C-AFM) in de aanwezige geleidende openingen.

Eén van de tekortkomingen van organische materialen is hun stabiliteit tijdens de operationele draaiuren. De bulk heterogene junctie van zonnecellen dat een mengsel omvat van acceptor- en donor materialen als actieve laag, vormt een belangrijke klasse bij zonnecellen. De thermische belasting bij deze zonnecellen veroorzaken een fasescheiding van de acceptor- en donor gebieden, wat resulteert in een verlies van het rendement van de halfgeleider. Inzicht verwerven in de oorsprong van deze aanpassingen zullen ons helpen om de algemene prestatie van de halfgeleider te verbeteren. De combinatie van een geclusterde ionenbundel en C-AFM is gebruikt om de verticale- en laterale fasescheiding in beeld te brengen. Met deze aanpak worden de structurele veranderingen in, het waargenomen rendementsverlies voor thermisch gedegradeerde monsters in vergelijking met nieuwe niet-gegloeide monsters (~20%), geobserveerd.

Tenslotte, in het kader van de ontwikkeling van een scanning probe microscopie techniek voor een zelfstandige karakteriseringsmethode met drie-dimensionele variantie, is de segment en weergave van de techniek toegepast. Een geleidende AFM-tip werd gebruikt om tomografische informatie van de organische zonnecelmaterialen te verkrijgen.

Datum:6 feb 2012 →  12 mei 2017
Trefwoorden:scanning probe microscopy, Scanning probe microscopy
Disciplines:Klassieke fysica, Elementaire deeltjesfysica en hoge-energie fysica, Andere fysica, Nucleaire fysica, Fysica van gecondenseerde materie en nanofysica, Toegepaste wiskunde, Kwantumfysica, Onderwijskunde
Project type:PhD project