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Quantenbegrenzte Nanostrukturen

Wissenschaftliches Profil

Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit Halbleiternanokristallen mit mindestens einer Dimension unterhalb des Bohr’schen Exzitonenradius, z.B. Quantenpunkten und Nanostäbchen. Diese besitzen aufgrund ihrer einzigartigen durch die Dimensionen variierbaren elektronischen und optischen Eigenschaften ein vielfältiges Anwendungsspektrum, z.B. in der Sensorik, als Emitter in LEDs oder als lichtsammelndes Element in neuen Konzepten für die Photovoltaik oder in Systemen für die lichtgetriebene Redoxkatalyse, z.B. zur Wasserstoffgenerierung. Insbesondere erforscht die Arbeitsgruppe  Strategien zur molekularen Funktionalisierung dieser Nanostrukturen, z.B. mit Reaktionszentren für katalytische Umsetzungen, der Assemblierung der Partikel und deren Integration in Materialien für Photoelektroden. Die der Wechselwirkung und Funktion zugrundeliegenden lichtgeriebenen Prozesse werden unter Verwendung (zeitaufgelöster) spektroskopischer Methoden charakterisiert, z.B. Photolumineszenz- und transienter Absorptionsspektroskopie, und Struktur-Dynamik-Funktions- Beziehungen abgeleitet, welche eine gezielte Optimierung der Systeme ermöglichen.

Photolumineszenz von CdSe-Quantenpunkten variierender Größe (links); TEM Bild von Quantenpunkten eines Durchmessers von 4 nm (Mitte), Probe zur Messung transienter Absorption zur Charakterisierung der lichtgetriebenen Exzitonen -und Ladungsträgerdynamik (rechts).

Ausgewählte Forschungsthemen

  • Dynamik an nanoskaligen Halbleiter/Metall Grenzflächen
  • Halbleiter/Molekül Hybridstrukturen für die Wasserspaltung
  • Dünnfilme aus organsierten kolloidalen Nanopartikeln
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