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.

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 20 nm und 500 nm durchgeführt. Der Fokus lag dabei auf verschiedenen Polymer-Lösemittel-Systemen. 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. Es wird vermutet, dass die Beweglichkeit der Polymerketten aufgrund der Nähe zum Substrat eingeschränkt ist, was das Sorptionsverhalten von Nanoschichten wie oben erläutert beeinflusst.

In der organischen Elektronik sind neben Polymeren als Aktivmaterial so genannte kleine Moleküle weit verbreitet. In dieser Bachelorarbeit soll das Sorptionsverhalten von kleinen Molekülen charakterisiert werden. Für die experimentelle Untersuchung steht ihm eine Hochpräzisions-Sorptionsanlage mit Quarzkristallmikrowaage zur Verfügung. Mit Hilfe eines am Institut vorhandenen Simulationstools werden die Messungen jeweils mit dem Zweischichtmodell analysiert. Für verschiedene Aktivmaterial-Lösemittel-Paarungen, Konzentrationen und Schichtdicken sollen das Phasengleichgewicht mit einem Lösemittel sowie die Diffusionskinetik bestimmt werden.

Mit Hilfe von Literatur sollen zunächst geeignete Stoffsysteme identifiziert werden. Für diese soll ein geeignetes Lösemittel identifiziert und die Beschichtungsparameter für unterschiedliche Schichtdicken bestimmt werden. Für die Stofftransportmessungen mit Hilfe der Sorptionsapparatur soll ein Versuchsplan erstellt werden. Die Auswertung erfolgt mittels der am Institut entwickelten Auswerte- und Modellierungsprogramme.