Fuer anorganische Kristalle werden die chemischen Bindungen durch kovalente oder ionische
Beitraege dominiert. Im Gegensatz dazu stehen organische Molekuelkristalle, in denen in
jedem der Molekuele starke kovalente Bindungen vorherrschen, waehrend die Molekuele
untereinander nur relativ schwache Wechselwirkung zeigen. Daher sind die Veraenderungen
zwischen den Spektren freier Molekuele und den entsprechenden Kristallen wesentlich
geringer als die zwischen einem freien Atom und einem anorganischen Kristall.
In einem organischen Kristall kann eine optisch erzeugte elektronische Anregung zwischen
verschiedenen Molekuelen transferiert werden. Fuer das Modellsystem PTCDA
(3,4,9,10-Perylentetracarbonsaeuredianhydrid) wurden die elektronischen und vibronischen
Spektren analysiert und die aus dem Transfer der Anregung resultierende exzitonische
Bandstruktur untersucht. Die optische Absorption erzeugt ein Frenkel-Exziton am
Dispersionsmaximum in der Naehe des Gamma-Punktes in der Brillouin-Zone. Durch
inelastische Streuvorgaenge relaxiert dieses Exziton zum Dispersionsminimum am Rand
der Brillouin-Zone. Die Photolumineszenz bei tiefen Temperaturen entsteht daraus durch
vertikale Rekombination, wobei der Endzustand eine vibronische Anregung mit endlichem
Quasi-Impuls enthaelt. Die berechnete strahlende Rekombinationsrate und die Linienform
der Photolumineszenzbande stimmen dabei gut mit den experimentellen Ergebnissen ueberein.
Das Modell des Exzitonentransfers im Volumenmaterial kann auf Filme
endlicher Dicke verallgemeinert werden, so dass sich die
veraenderten optischen Eigenschaften duenner Filme beschreiben
lassen. Durch die endliche Zahl der molekularen Monolagen in einem
solchen Film ist das energetische Spektrum diskret, wobei die
Einhuellenden der exzitonischen Wellenfunktionen entlang der
Quantisierungsrichtung an die Zustaende in einem Quantentrog mit
unendlich hohen Barrieren erinnern.
Das Zusammenspiel von geometrischer Randbedingung und energetischer
Lage des molekularen uebergangs in der Randschicht kann sowohl
zu einer Rot- als auch zu einer Blauverschiebung der optischen Antwort
fuehren.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:18072 |
| Date | 22 October 2003 |
| Creators | Vragovic, Igor |
| Contributors | Schreiber, Michael, Zahn, Dietrich R. T., Petelenz, Piotr, Technische Universität Chemnitz |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | English |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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