In einer aktuellen Forschungsarbeit, die aus einer engen Kooperation zwischen dem IOM, der Technischen Universität Dresden, dem IFW Dresden und dem Fraunhofer IMS in Duisburg hervorgegangen ist, präsentieren Wissenschaftler*innen um Dr. Kirill Monakhov, Leiter der IOM-Arbeitsgruppe „Schaltbare molekular funktionalisierte Oberflächen“, einen bedeutenden Fortschritt bei der gezielten Steuerung von 2D-Materialien durch molekulare Dotierung.

In der Fachzeitschrift Advanced Electronic Materials beschreiben die Autoren, wie die Funktionalisierung von atomar dünnen MoS₂-Schichten mit speziellen Polyoxometallaten (POMs) – konkret einem Lanthanoid-Phthalocyanin-funktionalisierten Polyoxovanadat (V₁₂-DyPc) – die optischen und elektronischen Eigenschaften des Halbleiters radikal verändert. Durch eine präzise Kontrolle der molekularen Belegung gelang es dem Team, den Übergang von Exzitonen zu negativ geladenen Trionen in der Photolumineszenz nachzuweisen, was einen systematischen Ladungstransfer zwischen Molekül und Oberfläche belegt.

Dr. Monakhov sieht in diesen Ergebnissen eine Bestätigung des Potenzials hybrider Materialsysteme: "Indem wir die chemische Präzision von funktionalen Molekülen mit den herausragenden physikalischen Eigenschaften von 2D-Halbleitern kombinieren, schaffen wir Oberflächen, die nicht nur passiv leiten, sondern aktiv Information verarbeiten können. Die Tatsache, dass das Multilevel-Schaltverhalten von unseren Polyoxometallat-Molekülen sowohl auf amorphen als auch auf polykristallinen MoS₂-Filmen stabil bleibt, eröffnet enorme Spielräume für die großflächige technologische Anwendung."

Der Artikel "Tunable Electronic and Optoelectronic Properties of MoS₂ Through Molecular Coverage-Controlled Polyoxometalate Doping" ziert das Titelbild (Front Cover) der aktuellen Ausgabe von Advanced Electronic Materials. Die Arbeit unterstreicht die führende Rolle der beteiligten Institute bei der Entwicklung funktionaler Grenzflächen für die Elektronik der Zukunft.

Referenz:
J.-P. Glauber, M. Moors, D. A. Ryndyk, et al. Tunable Electronic and Optoelectronic Properties of MoS₂ Through Molecular Coverage-Controlled Polyoxometalate Doping. Advanced Electronic Materials 12, no. 4 (2026): e00706. https://doi.org/10.1002/aelm.202500706