Hier finden Sie einige aktuelle Themen für Bachelor- und Masterarbeiten, die in unserem Fachgebiet durchgeführt werden können. Sie können aber auch alle wissenschaftlichen MitarbeiterInnen des Fachgebietes zu weiteren Themenstellungen ansprechen.


Masterarbeit

Entwicklung einer Simulation für stationäre und transiente raumladungsbegrenzte Ströme

(Stand 19.02.2018)

Die Beweglichkeit von Elektronen und Löchern ist ein kritischer Parameter von organischen Bauteilen (zB LEDs, Transistoren und Solarzellen). Eine einfache Methode zur Messung der Beweglichkeit ist die Messung von raumladungsbegrenztem Strom im stationären und transienten Fall. Für den idealen Fall gibt es analytische Lösungen, die den Strom beschreiben. Für eine genauere Auswertung der Daten ist allerdings eine numerische Simulation notwendig, die weitere Begebenheiten berücksichtigt. Hierzu gehören Fallenzustände, Kontaktwiderstände, Serienwiederstände und die intrinsische Ladungsträgerdichte.

In dieser Arbeit soll zunächst eine Simulation für den stationären Fall erarbeitet werden. Hierzu gibt es zahlreiche Ansätze in der Literatur, die zusammengeführt und teilweise erweitert werden müssen. Letztlich muss ein System von Differenzialgleichungen aufgestellt werden, das abhängig ist vom Ort (in der organischen Schicht). Dieses System kann dann numerisch gelöst werden. Der nächste Schritt ist, die Simulation um das Zeitverhalten zu erweitern und den transienten Fall ebenfalls zu beschreiben. Dies bedeutet, dass das System von Differenzialgleichungen von zwei Variablen abhängig wird: Vom Ort und von der Zeit.

Das Ergebnis der Simulation soll dann die Kennlinien realer Messungen beschreiben. Diese Messungen existieren bereits und müssen nicht in dieser (rein theoretischen) Arbeit durchgeführt werden.

Ansprechpartner bei Fragen oder Interesse:
Karsten Rojek, Raum BA307, Tel. 0203 379-3216, Karsten.rojek@uni-due.de

 

Bachelorarbeit

Optimierung von Kontakten zu organischen Halbleitern zur Realisierung von „nur Elektronen“ und „nur Löcher“ Bauteilen

(Stand 19.02.2018)

Die Beweglichkeit von Elektronen und Löchern ist ein kritischer Parameter von organischen Bauteilen (zB LEDs, Transistoren und Solarzellen). Eine gängige Methode zur Messung der Beweglichkeit ist die Messung von raumladungsbegrenztem Strom im stationären und transienten Fall. Für diese Messung muss ein Kontakt eine Ladungsträgersorte gut injizieren (ohmscher Kontakt) und der andere Kontakt muss die jeweils andere Ladungsträgersorte blockieren.

Es sollen mehrere organische Halbleiter (u.a. P3HT, PCPDTBT, PCDTBT und MEH-PPV) so kontaktiert werden, dass diese Messung möglich ist. Aufgrund unterschiedlicher HOMO und LUMO Lagen, sind die Kontaktmaterialien für jeden Halbleiter unterschiedlich. Es soll auch die Zuverlässigkeit und statistische Varianz bei der Herstellung mehrerer Proben untersucht werden sowie die Langlebigkeit und elektrische Stabilität der Proben.

Diese Arbeit besteht aus der Probenherstellung im Labor und der anschließenden Untersuchung. Die Herstellung erfolgt unter Stickstoff Atmosphäre in Gloveboxen mittels Spincoaten und Aufdampfen. Die Untersuchung besteht hauptsächlich in der Aufnahme von IU Kennlinien. Weitere mögliche Messmethoden sind optische Mikroskop Aufnahmen, Topografiemessung im Profilometer und Aufnahmen im Rasterelektronenmikroskop. Zur Auswertung gehören theoretische Berechnungen aus den IU Kennlinien und eine statistische Auswertung der Varianz bei mehreren Proben.

Mögliche Erweiterungen der Arbeit ist die Untersuchung von Alterungsprozessen der organischen Schichten, die durch UV Licht und Sauerstoff ausgelöst werden. Außerdem können Messungen des transienten, raumladungsbegrenzten Stroms gemacht werden.

Ansprechpartner bei Fragen oder Interesse:
Karsten Rojek, Raum BA307, Tel. 0203 379-3216, Karsten.rojek@uni-due.de