Fritzensmeier

Die Herstellung von organischer Elektronik aus der Flüssigphase ist in Hinblick auf die Produktion im Industriemaßstab besonders effizient. Entscheidend bei der Trocknung der Schichten ist, dass kein Restlösemittel in den fertigen Bauteilen zurückbleibt, da dies zu einem Effizienzverlust oder zu vorzeitiger Alterung führen kann. Dies stellt eine besondere Herausforderung dar, da die Diffusion im Vergleich zum zu Beginn applizierten Nassfilm bei niedrigen Lösemittelkonzentrationen im Verlauf der Trocknung stark verlangsamt ist.

In Vorarbeiten am Institut ist die Schichtdickenabhängigkeit von Diffusionskoeffizienten für verschiedene Stoffsysteme bei dünnen Schichten experimentell gezeigt worden. Dazu wurden Sorptionsexperimente mit Modellstoffsystemen und für die organische Elektronik relevanten Materialien mit Hilfe einer Quarzkristallmikrowaage an Schichten zwischen 50 nm und 500 nm durchgeführt. Die Gleichgewichtsbeladung wurde für einige Stoffsysteme als schichtdickenunabhängig identifiziert, für andere konnte ein Einfluss der Schichtdicke beobachtet werden. Mit Hilfe von Stofftransportsimulationen wurde die Hypothese aufgestellt, dass eine substratnahe Schicht mit einem erniedrigten Diffusionskoeffizienten für die Schichtdickenabhängigkeit des Stofftransports verantwortlich ist. Eine fundierte Erklärung des Phänomens der substratnahen Schicht sowie für die Beobachtungen zur Gleichgewichtsbeladung ist derzeit nicht vorhanden.

In dieser Bachelorarbeit soll der Stofftransport von Lösemitteln in PMMA (Polymethylmethacrylat) experimentell untersuchen. Mit Hilfe eines am Institut vorhandenen Simulationstools sollen die Messungen jeweils mit dem Zweischichtmodell analysiert werden. Die Untersuchungen sollen an Polymerschichten mit verschiedenen Schichtdicken zwischen 50 nm und 500 nm, bei unterschiedlichen Lösemittelkonzentrationen und mit verschiedenen Kettenlängen durchgeführt werden. Die Ergebnisse sollen mit bereits vorhandenen Untersuchungen anderer Stoffsysteme verglichen und ggf. mit Simulationen der Diffusion auf molekularer Ebene, welche von einem Kooperationspartner durchgeführt werden, gegenübergestellt werden.