Исследование прояснило механизм образования контакта между металлом и органикой

До сих пор было практически невозможно прогнозировать надежность контакта слоя органического активного материала с металлическими электродами. Это приходилось определять по старинке, методом проб и ошибок.

Открытие, сделанное международной группой ученых во главе с доктором Георгом Геймелом (Georg Heimel) и профессором Норбертом Кохом (Norbert Koch) из берлинского университета Гумбольта, позволит улучшать контактные свойства материалов в устройствах органической электроники более осознанно.

Используя сочетание нескольких экспериментальных методик и теоретические расчеты исследователи систематично изучили различные типы молекул, основу которых составляла одна и та же цепочка ароматических бензольных колец. Отличие заключалось в количестве атомов кислорода, присоединенных к основной цепочке. Эти молекулы затем размещали на типичных контактных металлах: золоте, серебре и меди.

При помощи фотоэлектронной спектроскопии и источника синхротронного излучения BESSY II из берлинского Центра Гельмгольца исследователи смогли идентифицировать химические связи, формируемые между молекулами и поверхностью металлов, а также измерить энергетические уровни электронов проводимости. Коллеги из германского университета Тюбингена определили точное расстояние между молекулами и металлом путем измерений рентгеновской стоячей волны, выполненных в синхротронном центре ESRF (Гренобль, Франция).

Вышеупомянутые эксперименты продемонстрировали, что при контакте атомов кислорода с некоторыми металлами внутренняя структура молекул меняется таким образом, что они теряют свойства полупроводника, а вместо этого заимствуют металлические свойства контактной поверхности.

«На данном этапе исследований мы вполне отчетливо представляем, какой вид должны иметь молекулы и какими свойствами обладать для того, чтобы служить хорошими посредниками между активными органическими материалами и металлическими контактами, или, как мы предпочитаем говорить, чтобы формировать мягкие металлические контакты», – так комментирует итоги работы доктор Геймел.

Проект осуществляется в сотрудничестве также со многими не упомянутыми здесь германскими университетами, исследовательскими центрами в Сучжоу (Китай), Иватэ и Чиба (Япония).