Heteroepitaxie von gitterangepassten kovalenten organischen Gerüstverbindungen

Kovalente organische Gerüstverbindungen (COFs) sind für viele Anwendungen gerade deswegen interessant, da in diesen Materialien präzisen Strukturkontrolle ausgeübt werden kann. Gleichzeitig ist es jedoch eine Herausforderung die strukturelle Kontrolle für strukturelle Vielfalt zu nutzen, ohne immer komplexere organische Bausteine anzuwenden, da deren Synthesekomplexität und Kosten praktische Anwendungen behindern. Die systematische Suche nach neuartigen Strukturen und Ansätze mit gemischten Linkern bieten potenzielle Lösungen, auch wenn sie mit Herausforderungen bei der Charakterisierung und Synthese verbunden sind. Dieses Projekt zielt darauf ab, diese Herausforderung zu bewältigen, indem einfache Bausteine verwendet werden, um molekular definierte Grenzflächen zwischen strukturell unähnlichen COFs durch epitaktisches Wachstum zu schaffen, was einen Weg zu abstimmbaren elektronischen und optischen Eigenschaften bietet. Aufbauend auf Vorarbeiten, die den prinzipiellen Nachweis der Epitaxie in gitterangepassten COFs erbracht haben, soll dieses Phänomen in diesem Projekt systematisch untersucht werden. Unser Ansatz umfasst die Schaffung hochgradig kontrollierter Synthesebedingungen für Substrate und epitaktisches Wachstum, die Charakterisierung der Grenzfläche, die Untersuchung von Anwendungen und das Verständnis der Synthesemechanismen. Das vorgeschlagene Vorhaben soll das Gebiet der COF durch die Schaffung genau definierter Heterostrukturen voranbringen und den Weg für transformatorische Fortschritte in der Materialchemie und darüber hinaus ebnen.