Mit Phosphor zu innovativen optoelektroni­schen Bauelementen

© Sebastian Reineke

Phosphorchemiker Prof. Jan. J. Weigand von der Technischen Universität Dresden hat in Zusammenarbeit mit einem interdisziplinären Team eine neuartige Methode entwickelt, um Phosphor- und Stickstoffatome in polyzyklischen Molekülen einzubringen. Diese Methode könnte in Zukunft die Entwicklung neuer Materialien mit spezifischen optoelektronischen Eigenschaften für die Anwendung in organischen Halbleitertechnologien, wie OLEDs oder Sensoren, ermöglichen. Die Ergebnisse des vielversprechenden Ansatzes wurden in dieser Woche im renommierten Journal CHEM veröffentlicht.

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, kurz PAKs, spielen eine zentrale Rolle in einer Vielzahl von (opto-)elektronischen Anwendungen, darunter chemische Sensoren, organische Leuchtdioden (OLEDs), organische Feldeffekttransistoren (OFETs) und organische Solarzellen. Um die Leistungsfähigkeit der Bauelemente zu optimieren und deren Vielseitigkeit zu erhöhen, erproben Forschende die Substitution mit verschiedenen Elementen jenseits des traditionellen Kohlenstoffs. Während die Substitution mit Bor (B), Stickstoff (N), Sauerstoff (O) und Schwefel (S) bereits umfassend erforscht wurde, stellt die Integration von Phosphor (P) in Kombination mit Stickstoff (N) noch eine große Herausforderung dar.

Mit seiner Arbeitsgruppe hat Prof. Jan J. Weigand von der TU Dresden kürzlich einen entscheidenden Durchbruch erzielt: „In unserer aktuellen Forschung haben wir eine innovative Methode entwickelt, um Phosphor- und Stickstoffatome gezielt in polyzyklische Systeme einzubringen. Diese Methode ermöglichte die Synthese einer breiten Palette von P/N-substituierten Verbindungen, deren physikochemische Eigenschaften in Zusammenarbeit mit Physiker:innen der TU Dresden vielschichtig untersucht wurden. Durch die Kombination aus Materialsimulationen und spektroskopischen Messungen konnten wir grundlegende Einblicke in die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen der erhaltenen Verbindungen gewinnen.“

Die neue Methode ermöglicht den Zugang zur bekannten Stoffklasse der Azaphosphole, die bisher nur sehr umständlich und meist in sehr geringen Ausbeuten zugänglich war. Daher kam sie bisher für (opto-)elektronische Anwendungen nicht in Betracht. „Durch die gezielte Kombination von Phosphor und Stickstoff erhoffen wir uns, die elektronischen und optischen Eigenschaften dieser Verbindungen in einer Weise steuern zu können, die zuvor nicht möglich war. Dies eröffnet spannende Perspektiven für zukünftige Anwendungen in der Optoelektronik und darüber hinaus“, ergänzt Sebastian Reineke, Leiter der Light-Emitting und eXcitonic Organic Semiconductors Gruppe (LEXOS) der TU Dresden.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Jan J. Weigand
Professur für Anorganische Molekülchemie
Tel.: +49 351 463-42800
jan.weigand@tu-dresden.de

Dr. Kai Schwedtmann
AK Weigand
Tel.: +49 351 463-42803
kai.schwedtmann@tu-dresden.de

Prof. Sebastian Reineke
Professur für Organische Halbleiter
LEXOS Group
Tel.: +49 351 463-38686
sebastian.reineke@tu-dresden.de

Originalpublikation:

Jannis Fidelius, Kai Schwedtmann, Sebastian Schellhammer, [..], Antonio Frontera, Sebastian Reineke, Jan J. Weigand. Convenient Access to π-Conjugated 1,3-Azaphospholes from Alkynes via [3+2]-Cycloaddition and Reductive Aromatization, CHEM. DOI: 10.1016/j.chempr.2023.10.016

https://tu-dresden.de/tu-dresden/newsportal/news/mit-phosphor-zu-innovativen-optoelektronischen-bauelementen

Media Contact

Nicole Gierig Pressestelle
Technische Universität Dresden

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung

Aktuelle Meldungen und Entwicklungen aus fächer- und disziplinenübergreifender Forschung.

Der innovations-report bietet Ihnen hierzu interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Mikrosystemforschung, Emotionsforschung, Zukunftsforschung und Stratosphärenforschung.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Globale Erwärmung aktiviert inaktive Bakterien im Boden

Neue Erkenntnisse ermöglichen genauere Vorhersage des Kohlenstoffkreislaufs. Wärmere Böden beherbergen eine größere Vielfalt an aktiven Mikroben: Zu diesem Schluss kommen Forscher*innen des Zentrums für Mikrobiologie und Umweltsystemforschung (CeMESS) der Universität…

Neues Klimamodell

Mehr Extremregen durch Wolkenansammlungen in Tropen bei erhöhten Temperaturen. Wolkenformationen zu verstehen ist in unserem sich wandelnden Klima entscheidend, um genaue Vorhersagen über deren Auswirkungen auf Natur und Gesellschaft zu…

Kriebelmücken: Zunahme der Blutsauger in Deutschland erwartet

Forschende der Goethe-Universität und des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums in Frankfurt haben erstmalig die räumlichen Verbreitungsmuster von Kriebelmücken in Hessen, Nordrhein-Westfalen, Rheinland-Pfalz und Sachsen modelliert. In der im renommierten…

Partner & Förderer