Une équipe internationale de scientifiques autour du Dr Georg Heimel et du professeur Norbert Koch du HZB et de l'Université Humboldt de Berlin a percé le mystère de ce que les composés métalliques et carbonés ont en commun. Leur découverte permet des améliorations plus ciblées des couches de contact entre les électrodes métalliques et les matériaux actifs dans les dispositifs électroniques organiques.

Jusqu'à présent, il était pratiquement impossible de prédire avec précision quelles molécules fonctionnaient bien au travail. Ils devaient essentiellement être identifiés par essais et erreurs.

« Nous travaillons sur cette question depuis plusieurs années et pouvons enfin dresser un tableau concluant en combinant plusieurs méthodes expérimentales et calculs théoriques, " explique Georg Heimel. Les chercheurs ont systématiquement examiné différents types de molécules dont les squelettes sont constitués de la même chaîne de cycles carbonés aromatiques fusionnés. Ils ne différaient que par un petit détail :le nombre d'atomes d'oxygène dépassant du squelette. les métaux de contact typiques or, argent, et cuivre.

En utilisant la spectroscopie photoélectronique (UPS et XPS) sur la propre source de rayonnement synchrotron BESSY II de HZB, les chercheurs ont pu identifier les liaisons chimiques qui se sont formées entre les surfaces métalliques et les molécules ainsi que mesurer les niveaux d'énergie des électrons de conduction. Des collègues de l'université allemande de Tübingen ont déterminé la distance exacte entre les molécules et les surfaces métalliques à l'aide de mesures d'ondes stationnaires aux rayons X prises à la source de rayonnement synchrotron de l'ESRF à Grenoble, La France.

Ces expériences ont montré que, au contact entre les atomes d'oxygène dépassant du squelette et plusieurs des métaux, la structure interne des molécules a changé de telle manière qu'elles ont perdu leurs propriétés semi-conductrices et ont plutôt adopté les propriétés métalliques de la surface. Malgré des prérequis similaires, cet effet n'a pas été observé pour la molécule à squelette "nu". De l'observation quelles molécules ont subi ce genre de changements drastiques sur quel métal, les chercheurs pourraient en tirer des lignes directrices générales. "À ce point, nous avons une assez bonne idée de ce à quoi les molécules devraient ressembler et quelles devraient être leurs propriétés si elles doivent être de bons médiateurs entre les matériaux organiques actifs et les contacts métalliques, ou, comme nous aimons l'appeler, bon à former des contacts métalliques mous, " dit Heimel.