В настоящее время существует множество различных подходов к описанию границы раздела между органическими полупроводниковыми материалами и металлическими контактами. Эти несколько противоречивые теории, ни одна из которых не является универсально действительной для всех случаев, теперь были объединены Oehzelt и разработаны в единую когерентную модель, основанную на электростатическом потенциале, вызванном носителями заряда в металле и органическом полупроводнике. «Я рассчитал влияние распределения носителей заряда на электронные состояния на границе раздела и то, как эти изменения отражаются на распределении носителей заряда», — объясняет он.
В настоящее время Эзельт проводит исследования с доктором Георгом Хеймелем в качестве постдока профессора Норберта Коха, который работает в Humboldt-Universitat zu Berlin и Helmholtz-Zentrum Berlin.Такие расчеты еще никогда не проводились столь полно.
Выполняя их, Оезельт заявляет: «Для меня было удивительно, что квантовый физический уровень не был так важен. Преобладали электростатические эффекты! Согласие между нашей моделью и экспериментальными данными было поразительным».
На примере пентацена, обычного органического полупроводника, Oehzelt количественно проверил предсказания модели для потерь на границе раздела. Энергетическое распределение электронных состояний в органических полупроводниках определяет минимальный энергетический барьер, который носители заряда должны преодолеть при переходе из металла или в металл. Расчет показывает, что форма этого энергетического барьера может варьироваться от ступенчатой до медленных, непрерывно возрастающих кривых, что приводит к значительно меньшим потерям.
Последнее может быть достигнуто путем введения чрезвычайно тонкого изолирующего слоя между органическим полупроводником и металлом. Вопреки ожиданиям, введение изолятора, таким образом, улучшает электрический контакт.
Результаты этой работы могут значительно упростить оптимизацию интерфейсов и контактов и, таким образом, разработку более эффективных органических электронных устройств.