Photoleitfähigkeit in Dünnfilmen Metall‐organischer Gerüste

Photoleitfähigkeit ist eine charakteristische Eigenschaft von Halbleitern. Hier präsentieren wir photoleitende kristalline MOF‐Dünnschichten mit einem An/Aus‐Photoleitfähigkeitsverhältnis von zwei Größenordnungen. Diese orientierten, oberflächenverankerten MOF‐Dünnschichten (SURMOFs) enthalten Porphyrin im Gerüst und C 60 ‐Gastmoleküle in den Poren. Durch Vergleich mit Ergebnissen von Referenz‐MOF‐Strukturen sowie auf Basis von DFT‐Rechnungen kommen wir zu dem Schluss, dass eine Donor‐Akzeptor‐Wechselwirkung zwischen dem Porphyrin des MOF‐Wirtmaterials und den C 60 ‐Gastmolekülen zu einer schnellen Ladungstrennung führt. Anschließend werden Löcher und Elektronen in separaten Kanälen durch Porphyrin und C 60 transportiert. Die Fähigkeit, die Eigenschaften und Energieniveaus der aktiven Moleküle Porphyrin und Fulleren abzustimmen, kombiniert mit der kontrollierten Anordnung von Donor‐Akzeptor‐Paaren in einem solchen geordneten Gerüst, bietet ein enormes Potenzial, das An/Aus‐Photoleitfähigkeitsverhältnis weiter zu erhöhen.