@phdthesis{Hansen2017,
  author    = {Hansen, Nis Hauke},
  title     = {Mikroskopische Ladungstransportmechanismen und Exzitonen Annihilation in organischen Einkristallen und D{\"u}nnschichten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-143972},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2017},
  abstract  = {Um die Natur der Transportdynamik von Ladungstr{\"a}gern auch auf mikroskopischen L{\"a}ngenskalen nicht-invasiv untersuchen zu k{\"o}nnen, wurde im ersten Schwerpunkt dieser Arbeit das PL- (Photolumineszenz-) Quenching (engl.: to quench: l{\"o}schen; hier: strahlungslose Rekombination von Exzitonen) in einer organischen D{\"u}nnschicht durch die injizierten und akkumulierten L{\"o}cher in einer Transistorgeometrie analysiert. Diese Zusammenf{\"u}hrung zweier Methoden - der elektrischen Charakterisierung von D{\"u}nnschichttransistoren und der Photolumineszenzspektroskopie - erfasst die {\"A}nderung des strahlenden Zerfalls von Exzitonen infolge der Wechselwirkung mit Ladungstr{\"a}gern. Dadurch werden r{\"a}umlich aufgel{\"o}ste Informationen {\"u}ber die Ladungsverteilung und deren Spannungsabh{\"a}ngigkeit im Transistorkanal zug{\"a}nglich. Durch den Vergleich mit den makroskopischen elektrischen Kenngr{\"o}ßen wie der Schwell- oder der Turn-On-Spannung kann die Funktionsweise der Transistoren damit detaillierter beschrieben werden, als es die Kenngr{\"o}ßen alleine erm{\"o}glichen. Außerdem wird die Quantifizierung dieser mikroskopischen Interaktionen m{\"o}glich, welche beispielsweise als Verlustkanal in organischen Photovoltaikzellen und organicshen Leuchtdioden auftreten k{\"o}nnen. Die Abgrenzung zu anderen dissipativen Prozessen, wie beispielsweise der Exziton-Exziton Annihilation, Ladungstr{\"a}gerrekombination, Triplett-{\"U}berg{\"a}nge oder Rekombination an St{\"o}rstellen oder metallischen Grenzfl{\"a}chen, erlaubt die detaillierte Analyse der Wechselwirkung von optisch angeregten Zust{\"a}nden mit Elektronen und L{\"o}chern. Im zweiten Schwerpunkt dieser Arbeit werden die Transporteigenschaften des Naphthalindiimids Cl2-NDI betrachtet, bei dem der molekulare {\"U}berlapp sowie die Reorganisationsenergie in derselben Gr{\"o}ßenordnung von etwa 0,1 eV liegen. Um experimentell auf den mikroskopischen Transport zu schließen, werden nach der Optimierung des Kristallwachstums Einkristalltransistoren hergestellt, mit Hilfe derer die Beweglichkeit entlang verschiedener kristallographischer Richtungen als Funktion der Temperatur gemessen werden kann. Die einkristalline Natur der Proben und die spezielle Transistorgeometrie erm{\"o}glichen die Analyse der r{\"a}umlichen Anisotropie des Stromflusses. Der gemessene Beweglichkeitstensor wird daraufhin mit simulierten Tensoren auf der Basis von Levich-Jortner Raten verglichen, um auf den zentralen Ladungstransfermechanismus zu schließen.},
  subject      = {Organischer Halbleiter},
  language  = {de}
}
@article{HeStolteBurschkaetal.2015,
  author    = {He, Tao and Stolte, Matthias and Burschka, Christian and Hansen, Nis Hauke and Musiol, Thomas and K{\"a}lblein, Daniel and Pflaum, Jens and Tao, Xutang and Brill, Jochen and W{\"u}rthner, Frank},
  title     = {Single-crystal field-effect transistors of new Cl\(_{2}\)-NDI polymorph processed by sublimation in air},
  series = {Nature Communications},
  volume    = {6},
  journal   = {Nature Communications},
  number    = {5954},
  doi       = {10.1038/ncomms6954},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-149255},
  year      = {2015},
  abstract  = {Physical properties of active materials built up from small molecules are dictated by their molecular packing in the solid state. Here we demonstrate for the first time the growth of n-channel single-crystal field-effect transistors and organic thin-film transistors by sublimation of 2,6-dichloro-naphthalene diimide in air. Under these conditions, a new polymorph with two-dimensional brick-wall packing mode (\(\beta\)-phase) is obtained that is distinguished from the previously reported herringbone packing motif obtained from solution (\(\alpha\)-phase). We are able to fabricate single-crystal field-effect transistors with electron mobilities in air of up to 8.6 cm\(^{2}\)V\(^{-1}\)s\(^{-1}\) (\(\alpha\)-phase) and up to 3.5 cm\(^{2}\)V\(^{-1}\)s\(^{-1}\) (\(\beta\)-phase) on n-octadecyltriethoxysilane-modified substrates. On silicon dioxide, thin-film devices based on \(\beta\)-phase can be manufactured in air giving rise to electron mobilities of 0.37 cm\(^{2}\)V\(^{-1}\)s\(^{-1}\). The simple crystal and thin-film growth procedures by sublimation under ambient conditions avoid elaborate substrate modifications and costly vacuum equipment-based fabrication steps.},
  language  = {en}
}