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Fragestellungen
Organische Halbeiter werden, anders als anorganische Halbleiter, nicht durch elektronische Bindungen zusammengehalten, sondern durch vergleichsweise schwache van-der-Waals-Wechselwirkungen zwischen den molekularen Bausteinen. Dies hat bedeutende Auswirkungen auf die resultierende Bandstruktur, die optischen Eigenschaften und den Transport von Ladungsträgern oder Exzitonen. Die Frage, inwieweit ausgedehnte Bänder oder lokale Prozesse die optischen Eigenschaften bestimmen, ist bei vielen Systemen nicht geklärt.
Besonders spannend wird es, wenn man zwei verschiedene Halbleitermaterialien zusammenbringt. Können Anregungen von der einen Schicht in die andere wandern? Beobachten wir möglicherweise sogar neue Signaturen, die sich der Grenzfläche zuordnen lassen? Und was verraten uns solche Signaturen über die Beschaffenheit der Grenzfläche? Die Klärung solcher Fragen ist von großer Bedeutung, um das Potenzial neuer Materialien für die Anwendung in Halbleiterbauelementen abzuschätzen.
Halbleiter sind außerdem nicht perfekt. Strukturelle Unordnung oder Defekte können die opto-elektronischen Eigenschaften stark beeinflussen und beeinträchtigen. Lumineszenzspektroskopie ist in besonderer Weise empfindlich auf die Einflüsse von Defekten und kompositionsbedingter Unordnung, da sie nicht-strahlende Prozesse oder die Signaturen von Defekten in Tieftemperaturspektren offenbart. Von Interesse ist hier besonders der Zusammenhang zwischen den Lumineszenzeigenschaften und der Mikro- oder Nanostruktur einer Halbleiterprobe.
Darüber hinaus ist unsere Methodik natürlich nicht auf Halbleiter beschränkt. Wir wollen im Rahmen unserer Forschung bildgebende Lumineszenzmethoden weiterentwickeln und untersuchen beispielsweise derzeit in einem Projekt, inwieweit die bildgebende Photolumineszenz-Anregungsspektroskopie für die spektroskopische Identifikation von Mikroplastik-Partikeln geeignet ist.
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