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Trions and sp3-Defects in Single-walled Carbon Nanotubes for Optoelectronics

Projektbeschreibung

Neue Konzepte für maßgeschneiderte Eigenschaften niederdimensionaler Halbleiter

Einwandige Kohlenstoffnanoröhren sind nanoskopische Zylinder aus Graphen mit unterschiedlichen Durchmessern und Eigenschaften. Ihre bemerkenswerten Eigenschaften, etwa hohe elektrische Leitfähigkeit und Emission im Nahinfrarot-Wellenlängenbereich mit schmalen und durchmesserabhängigen Linienbreiten, begründen ihre Nutzbarkeit für verschiedene Anwendungen wie optische Datenübertragung und biologische Bildgebung. Die neueste Idee der Forschung, halbleitende einwandige Kohlenstoffnanoröhren mittels spezifischer Defekte und kovalent gebundener Molekülgruppen zu funktionalisieren, gestattet eine maßgeschneiderte Anpassung ihrer Ladungstransport- und Lichtemissionseigenschaften an den Einsatz in praktischen Bauelementen. Das EU-finanzierte Projekt TRIFECTs verfolgt das Ziel, die Eigenschaften neutraler und geladener einwandiger Kohlenstoffnanoröhren durch Einführung spezifischer Defekte auf systematische Weise zu manipulieren.

Ziel

Semiconducting single-walled carbon nanotubes (SWNTs) combine solution-processability, large carrier mobilities, narrow emission linewidths and environmental stability for optoelectronic devices with light-emission in the near-infrared (800-1800 nm, e.g. for optical data communication and bio-imaging) when sorted by (n,m) species. The recent availability of highly pure, monochiral semiconducting SWNTs as bulk materials allows us to employ and further tailor their charge transport and light emission properties and thus enables their application in practical devices. Two new emissive species - charged excitons (trions) and bright sp3-defects - were recently discovered in SWNTs and have fundamentally changed our notions about SWNT luminescence. Both show red-shifted, narrow and enhanced emission. However, very little is yet known about their photophysical properties and especially their interactions with each other and their environment (e.g. in devices). Their emissive properties could potentially be tailored by external magnetic fields, dielectric environment and additional functional groups. Strong light-matter coupling in suitable optical cavities could be applied to create trion-polaritons in SWNTs as new low-mass charge carriers in polaritonic devices. Trions and emissive sp3-defects are not limited to SWNTs and hence these concepts could be transferred and applied to other low-dimensional semiconductors.

The goals of this project are to
- understand and use trions and trion-polaritons for light emission and polaritonic charge transport,
- understand and tune the interactions of sp3-defects with charges and trions in SWNTs,
- modify and apply sp3-defects for enhanced light emission from SWNTs in optoelectronic devices,
- explore trions in new low-dimensional materials (e.g. graphene nanoribbons and novel monolayered semiconductors).

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

ERC-COG - Consolidator Grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2018-COG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

RUPRECHT-KARLS-UNIVERSITAET HEIDELBERG
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 1 998 500,00
Adresse
SEMINARSTRASSE 2
69117 Heidelberg
Deutschland

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Region
Baden-Württemberg Karlsruhe Heidelberg, Stadtkreis
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
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Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 1 998 500,00

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