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Der Verschleiß und Abrieb von Oberflächen stellt in praktisch allen Bereichen eine große Herausforderung dar und führt zu Energieverlusten, verkürzter Nutzungsdauer von Materialien sowie eventuell sogar zu materiellen und personellen Schäden. Betroffene Anwendungsgebiete stellen etwa Komponenten in Luft- und Raumfahrt sowie Automobilbau, in Windkraftanlagen, in mikro- und nano-elektromechanischen Systemen, in Messgeräten wie Rasterkraftmikroskopen oder in biomedizinischen Geräten dar. Es wird geschätzt, dass sich durch die Entwicklung neuer, innovativer, abriebfester Materialien in den nächsten 10-15 Jahren Energieverluste durch Reibung und Abrieb um etwa 40 % reduzieren lassen könnten. Im Artikel werden verschiedene Ansätze dazu beschrieben.

Since the exfoliation of graphene in 2005, two-dimensional (2D) materials have become the subject of exploiting interest. In particular, graphene is regarded as a serious alternative to many conventional materials in various applications. The rapid and prosperous development of graphene stimulates numerous research interests on other 2D materials, such as transition metal dichalcogenides (TMDCs). Although the 2D materials have been continuously refreshing and enriching their family, a pure material may not meet the demands for versatile applications. Therefore, this thesis focuses on the modulation of the properties of 2D materials by means of different methods. In this thesis, three approaches are presented to control the properties of 2D systems involving stacking, covalent functionalization and defect engineering in combination with molecule adsorption. To fully understand the effect of these methods on the 2D materials, we explore the structural, electronic and optical properties of the monolayered graphene and MoS2 (a traditional representative of TMDCs) by state-of-the-art ab-initio computational methods. Specifically, we study (a) the intercalation of surface and subsurface Co-Ir alloy between graphene/Ir(111); (b) the covalent functionalization of 2H-MoS2, 1T'-MoS2 and graphene by various chemical groups such as -F, -CH3, -C6H5 and so on; (c) the physisorption and chemisorption of small molecules on the pristine and defective 2H-MoS2 monolayer. Our results reveal that stacking is an effective method to tune the moire superstructure and electronic properties of graphene and the interaction strength between graphene and substrate is strongly influenced by the composition and nature of an alloy; covalent functionalization results in dramatic changes to the electronic and optical properties of MoS2 and graphene, achieving semiconductor-to-metal or metal-to-semiconductor transition; the band gap and optical absorption display a strong dependence on the covalent functionalization coverage, suggesting that the ability to accurately select the coverage of groups attached to the monolayer surfaces, may be an effective way to engineer the optoelectronic properties of graphene and MoS2 for selected device applications; defects in the MoS2 are active centers for the molecule adsorption and chemical functionalization; the chemisorption and dissociation of O2 on the defective surface tend to passivate S defect states, while the physisorption of O2 and NO molecules on the defective and pristine MoS2 could enhance the optical absorption peak and the excitonic binding energy. Our work confirms the tunability of properties of the considered systems and further indicates the possibility of artificially controlling the properties of 2D materials. The deep insights into the functionalized graphene and MoS2 from this thesis are expected to provide a useful guide for the design of 2D-based devices., Seit der Exfoliation von Graphen im Jahr 2005 sind zweidimensionale (2D) Materialien Gegenstand von wissenschaftlichem Interesse geworden. Insbesondere Graphen wird in verschiedenen Anwendungen als ernsthafte Alternative zu vielen herk��mmlichen Materialien diskutiert. Die schnelle und florierende Entwicklung von Graphen stimuliert das gro�� Forschungsinteresse an anderen 2D-Materialien, wie z.B. den ��bergangsmetalldichalkogeniden (TMDCs). Obwohl die Familie der 2D-Materialien kontinuierlich w��chst, erf��llt ein pure Material m��glicherweise nicht die Anforderungen f��r vielseitige Anwendungen. Daher konzentriert sich diese Arbeit auf die Modulation der Eigenschaften von 2D-Materialien mit Hilfe verschiedener Methoden. In dieser Dissertation werden drei Ans��tze vorgestellt um die Eigenschaften von 2D-Systemen zu steuern: Stapelung, kovalente Funktionalisierung und Defekt-Engineering in Kombination mit Molek��ladsorption. Um die Auswirkungen dieser Methoden auf die 2D-Materialien vollst��ndig zu verstehen, untersuchen wir die strukturellen, elektronischen und optischen Eigenschaften des einschichtigen Graphens und MoS2 (eines traditionellen Vertreters von TMDCs) mit modernsten ab-initio Berechnungsmethoden. Insbesondere untersuchen wir (a) die Interkalation von Oberfl��chen- und Suboberfl��chen von Co-Ir-Legierungen zwischen Graphen/Ir(111); (b) die kovalente Funktionalisierung von 2H-MoS2, 1T'-MoS2 und Graphen durch verschiedene chemische Gruppen wie -F, -CH3, -C6H5 und ��hnliche; (c) die Physisorption und Chemisorption kleiner Molek��le auf der idealen und defekten 2H-MoS2-Monoschicht. Unsere Ergebnisse zeigen, dass das Stapeln eine effektive Methode ist, um die Moir��-��berstruktur und die elektronischen Eigenschaften von Graphen abzustimmen, und dass die Wechselwirkungsst��rke zwischen Graphen und Substrat stark von der Zusammensetzung und Art einer Legierung beeinflusst wird; kovalente Funktionalisierung f��hrt zu dramatischen ��nderungen der elektronischen und optischen Eigenschaften von MoS2 und Graphen, wodurch ein Halbleiter-zu-Metall- oder Metall-zu-Halbleiter-��bergang erreicht wird; die Bandl��cke und die optische Absorption zeigen eine starke Abh��ngigkeit von dem ausma�� an kovalenter Funktionalisierung; dies deutet darauf hin, dass die F��higkeit die Konzentration der Funktionalisierung auf den Monoschichtoberfl��chen genau zu bestimmen ein effektiver Weg sein k��nnte, um die optoelektronischen Eigenschaften von Graphen und MoS2 f��r gezielt Anwendungen zu optimieren; Defekte in MoS2 sind aktive Zentren f��r Molek��ladsorption und chemische Funktionalisierung; die Chemisorption und Dissoziation von O2 auf der defekten Oberfl��che tendiert dazu, S-Defektzust��nde zu passivieren, w��hrend die Physisorption von O2 und NO-Molek��len auf dem defekten und idealen MoS2 den optischen Absorptionspeak und die exzitonische Bindung verst��rken k��nnen. Unsere Arbeit best��tigt die Einstellbarkeit der Eigenschaften der betrachteten Systeme und weist ferner auf M��glichkeiten hin die Eigenschaften von 2D-Materialien k��nstlich zu steuern. Die tiefen Einblicke in funktionalisiertes Graphen und MoS2 aus dieser Dissertation sollen einen n��tzlichen Leitfaden f��r das Design von 2D-Material-basierten Bauelementen darstellen.

In this doctoral thesis I investigated the synthesis of new halogenidometalates of the elements antimony and bismuth. In addition to the basic research of the compound class in terms of structural diversity and synthetic methods, I tried to elucidate the factors influencing the optoelectronic properties. Furthermore, I developed a concept to make halogenidoantimonates and -bismuthates accessible as 2D-materials. The investigations were divided into two subprojects. In the first subproject, the influence of transition metal cations on the optoelectronic properties of halogenido antimonates was investigated. Since only a few ternary compounds were known at the beginning of the investigations, a further aim was to produce additional members of the substance class. For these investigations large organic cations were chosen, whose positive charge is well shielded by sterically demanding organic residues. In this way, the compounds of the publications discussed in sections 3.1 to 3.4 could be obtained by reactions in organic solvents. The reaction of antimony triiodide and copper-(I)-iodide in acetonitrile did not yield a ternary compound of the type [Cu(MeCN)4]2[E2Cu2I10] as observed by Chen for E = Bi, but four transient iodidoantimonates, each of them with a new anion motif. The results show that the binary metalates have not been exhaustively investigated and underline the importance of the crystallization time for the formation of different species. With the addition of phosphonium salts, a number of new compounds could be obtained, including the first iodidoantimonate and the first bromidobismuthate with a ternary anion. I was able to show that the introduction of cuprate units in iodidobismutates results in a change of the absoption properties. A red shift of the onset of absorption is observed. These results are also found for the lighter bromidobismuthates. However, if bismuth triiodide is replaced by antimony triiodide in the synthesis, no redshift of the absorption properties can be observed. Syntheses with metals of the platinum group were also carried out. However, these only resulted in the crystallization of binary palladates and platinates. By dissolving bismuth triiodide and dimethylammonium iodide in acetone an iodidobismutate with a rare new anion with a layered structure could be obtained. This resulted from an in-situ condensation of the ammonium cation with the solvent acetone, forming iminium cations. The cations arrange themselves between the inorganic layers, with very short iodine−iodine interactions between the layers under 4 Å. Quantum chemical calculations have shown that these short iodine−iodine distances lead to a red shift in the absorption properties and thus to an unusually low band gap of 1.87 eV. The compound sublimates at 260 °C and is stable against water and oxygen. The combination of these properties provides the basis for a potential application as a new semiconductor material. In the second subproject I investigated the suitability of halogenido penetelates as new 2D materials. To enable an application in semiconductor technology it is necessary to obtain the compounds as thin films or exfoliable nanosheets. Classical 2D-materials like graphite show layered structures with covalent bonds in one plane. Such structural motifs are, as mentioned above, only rarely found in halogenido penetelates. In order to obtain exfoliable materials nevertheless, I have developed a synthesis route which allows the synthesis of exfoliable halogenido pentelates without covalently bonded layered structure. Various benzylamine derivatives were used for this purpose. By reaction in hydrohalic acids insitu benzylammonium cations are formed, which are arranged along a plane due to their amphiphilic character. Here, the polar ammonium head groups arrange themselves in the direction of the inorganic anions, which are usually mono- or binuclear, and also force them to arrange themselves along this plane. Charge-neutral layers are obtained, which can be split due to the weak Van-der-Waals interactions. Successful exfoliation experiments on a chlorido bismuthate, [BzA]3[BiCl5]Cl, showed that the compound is cleavable despite the lack of covalent interactions within the layers and confirmed the suitability of the compound class as a 2D material. Based on these results, I modified the reaction system to introduce additional functionality into the hybrid compounds. For this purpose a number of chiral amines were tested, of which (R)-(1)-(4-F)PEA proved to be particularly suitable. The obtained halogenido penetelates can also be cleaved along a plane, show absorption edges between 3.35 eV and 2.09 eV depending on the element combination and, induced by the chiral cation, frequency doubling. Combined with a good stability, they are interesting for an application in nonlinear optics., Im Rahmen dieser Doktorarbeit habe ich mich mit der Synthese neuer Halogenidometallate der Elemente Antimon und Bismut beschäftigt. Neben der grundlegenden Erforschung der Verbindungsklasse im Bezug auf Strukturvielfalt und Synthesemethoden untersuchte ich, welche Faktoren die optoelektronischen Eigenschaften beeinflussen. Des Weiteren entwickelte ich ein Konzept um Halogenidoantimonate und -bismutate als 2D-Materialien zugänglich zu machen. Hierbei gliederten sich die Untersuchungen in zwei Teilprojekte. Im ersten Teilprojekt wurde der Einfluss von Übergangsmetallkationen auf die optoelektronischen Eigenschaften von Halogenidopentelaten untersucht. Da zu Beginn der Untersuchungen nur wenige ternäre Verbindungen bekannt waren, war ein weiteres Ziel die Erweiterung der Substanzklasse. Für diese Untersuchungen wurden große und gering geladene organische Kationen gewählt, deren positive Ladung durch die sterisch anspruchsvollen organischen Reste gut abgeschirmt ist. Durch Umsetzungen in organischen Lösungsmitteln konnten auf diesem Weg die Verbindungen der unter Abschnitt 3.1 bis 3.4 diskutierten Veröffentlichungen erhalten werden. Die Umsetzung von Antimontriiodid und Kupfer-(I)-iodid in Acetonitril lieferte anders als erwartet keine ternäre Verbindung vom Typ [Cu(MeCN)4]2[E2Cu2I10], wie von Chen für E = Bi beobachtet wurde, sonder vier transiente Iodidoantimonate, jedes davon mit einem neuen Anionenmotiv. Die Ergebnisse zeigen, dass auch die binären Metallate noch nicht erschöpfend untersucht wurden und unterstreichen die Bedeutung der Kristallisationszeit auf die Bildung verschiedener Spezies. Unter Zugabe von Phosphoniumsalzen konnte eine Reihe neuer Verbindungen erhalten werden, darunter das erste Iodidoantimonat und das erste Bromidobismutat mit einem ternären Anion. Ich konnte zeigen, dass das Einführen von Cuprat-Einheiten in Iodidobismutaten eine Veränderung der Absorptionseigenschaften hervorruft. Es kommt zu einer Rotverschiebung der Absorptionskante, welche auch für die leichteren Bromidobismutate beobachtet werden kann. Ersetzt man in der Synthese Bismuttriiodid durch Antimontriiodid kann allerdings keine Rotverschiebung der Absorptionseigenschaften beobachtet werden. Es wurden auch Synthesen mit Metallen der Platingruppe durchgeführt. Diese resultierten jedoch lediglich in der Darstellung binärer Palladate und Platinate. Durch Umsetzung von Bismuttriiodid und Dimethylammoniumiodid in Aceton konnte ein Iodidobismutat mit einem seltenen neuen Anion mit Schichtstruktur erhalten werden. Hierbei kam es zu einer in-situ Kondensation des Ammoniumkations mit dem Lösungsmittel Aceton, wodurch Iminiumkationen gebildet wurden. Die Kationen ordnen sich zwischen den anorganischen Schichten an, wobei zwischen den Schichten sehr kurze Iod−Iod-Wechselwirkungen unter 4 Å zu finden sind. Über quantenchemische Rechnungen konnte gezeigt werden, dass diese kurzen Iod−Iod-Abstände zu einer Rotverschiebung der Absorptionseigenschaften und somit zu einer ungewöhnlich kleinen Bandlücke von 1,87 eV führen. Die Verbindung sublimiert bei 260 °C und ist stabil gegenüber Wasser und Sauerstoff. Die Kombination dieser Eigenschaften liefert die Grundlage für eine potentielle Anwendung als neues Halbleitermaterial. Im zweiten Teilprojekt habe ich die Eignung von Halogenidopentelaten als neue 2D-Materialien untersucht. Um eine Anwendung in der Halbleitertechnik zu ermöglichen, ist es notwendig die Verbindungen als Dünnfilme oder exfolierbare Nanosheets darzustellen. Klassische 2D-Materialien wie Graphit weisen Schichtstrukturen mit kovalenten Bindungen in einer Ebene auf. Solche Strukturmotive sind, wie oben erwähnt, nur sehr selten in Halogenidopentelaten zu finden. Um trotzdem exfolierbare Materialien darzustellen, habe ich eine Syntheseroute entwickelt, die eine Darstellung exfolierbarer Halogenidopentelate ohne kovalent gebundene Schichtstruktur ermöglichte. Hierfür kamen verschiedene Benzylamin-Derivate zum Einsatz. Durch Umsetzung in Halogenwasserstoffsäuren werden in-situ Benzylammoniumkationen gebildet, die sich auf Grund ihres amphiphilen Charakters entlang einer Ebene anordnen können. Hierbei ordnen sich die polaren Ammoniumkopfgruppen in Richtung der anorganischen Anionen, welche meist ein- oder zweikernig sind, aus und zwingen diese ebenfalls zu einer Anordnung entlang dieser Ebene. Es werden ladungsneutrale Schichten erhalten, die auf Grund der schwachen Van-der-Waals-Wechselwirkungen untereinander gespalten werden können. Erfolgreiche Exfoliationsexperimente an dem Chloridobismutat [BzA]3[BiCl5]Cl zeigten, dass die Verbindung trotz fehlender kovalenter Wechselwirkungen innerhalb der Schichten spaltbar ist, und bestätigten die Eignung der Verbindungsklasse als 2D-Material. Ausgehend von diesen Ergebnissen modifizierte ich das Reaktionssystem, um eine zusätzliche Funktionalität in die Hybridverbindungen einzubringen. Hierfür wurden eine Reihe chiraler Amine getestet, von denen sich (R)-(1)-(4-F)PEA als besonders geeignet herausstellte. Die erhaltenen Halogenidopentelate können ebenfalls entlang einer Ebene gespalten werden, zeigen je nach Elementkombination Absorptionskanten zwischen 3,35 eV und 2,09 eV und, induziert durch das chirale Kation, Frequenzverdopplung. Kombiniert mit einer guten Stabilität sind sie besonders im Hinblick auf eine Anwendung in der nichtlinearen Optik interessant.

Im Rahmen dieser Arbeit wurden Degradations-, optische Absorptionsund Transportmessungen an ausgewählten Übergangsmetallchalkogeniden untersucht. Dafür wurden dünne Schichten der Materialien HfSe2, ZrS3 und HfTe5 präpariert und untersucht. Zunächst konnte beim Übergangsmetalldichalkogenid HfSe2 unter Normalbedingungen eine Degradation festgestellt werden, die auf Einlagerung von Sauerstoff mit einem Diffusionsprozess durch das Oxid zurückzuführen war. Die Sauerstoffeinlagerung verursachte eine p-Dotierung im Material. In dem Zirkoniumverbund des Trisulfids ZrS3 wurden am Bulkmaterial eine indirekte Bandlücke mit einer Energie EG = 1.81 eV und eine direkte Bandlücke mit EG = 2.33 eV gemessen. Ein dauerhafter Photoeffekt konnte auf mindestens 3 Mechanismen mit verschiedenen charakteristischen Zeitkonstanten von 2 Minuten bis hin zu über 3 Stunden zurückgeführt werden. Das Maß für die Unordnung des Systems konnte mit der Urbach-Energie EU = 86 meV bestimmt werden. Bei zusätzlich angelegten elektrischen Feldern in Abhängigkeit der Beleuchtungsstärke lässt sich ein Photogating-Effekt aus zwei verschiedenen Störstellen in der Bandlücke beobachten. Bei dem Übergangsmetallpentachalkogenid HfTe5 konnte die Lifshitz-Verschiebung mit einer Kompensation der Fermi-Energie durch die Backgatespannung nachgewiesen werden. Darüber hinaus wurde eine deutliche Erhöhung der Mobilität zwischen 100 K und 150 K mit einer korrespondieren Zunahme der elektrischen Leitfähigkeit festgestellt. In Abhängigkeit der Dicke des Materials konnte eine drastische Änderung der Energie der Bandlücke von 40 meV bis 304 meV erstmals gezeigt werden., In the context of thiswork, degradation, optical absorption and transport measurements on selected transition metal chalcogenides were investigated. For this, thin layers of the materials HfSe2, ZrS3 and HfTe5 were prepared and examined. First of all, the transition metal dichalcogenide HfSe2 showed degradation under normal conditions, which was due to the incorporation of oxygen with a di usion process through the oxide. The oxygen storage caused a p-doping in the material. In the zirconium composite of the trisulfide ZrS3, an indirect band gap with an energy EG = 1.81 eV and a direct band gap with EG = 2.33 eV were measured on the bulk material. A permanent photo conductivity could be attributed to at least 3 mechanisms with different characteristic time constants from 2 minutes to over 3 hours. The degree for the disorder of the system could be determined with the Urbach energy EU = 86 meV. With additionally applied electric fields depending on the illuminance, a photogating e ect from two different impuritiy traps in the band gap can be observed. For the transition metal pentachalcogenide HfTe5, the Lifshitz transition could be verified by compensating the Fermi energy through the backgate voltage. In addition, a signi cant increase in mobility between 100 K and 150 K with a corresponding increase in electrical conductivity was found. Depending on the thickness of the material, a drastic change in the energy of the band gap from 40 meV to 304 meV could be shown for the first time.

Seit der Entdeckung des Graphens besteht ein großes Interesse an den außergewöhnlichen mechanischen, elektronischen, optischen sowie chemischen Eigenschaften weiterer zweidimensionaler (2D) Materialien wie den MXenen, die im Artikel näher beleuchtet werden. Als Ausgangsmaterial für MXene dienen MAX-Phasen, deren Schichtstrukturen aus Übergangsmetallen (M) bestehen, die von Kohlenstoff oder Stickstoff (X) koordiniert werden, und einem dazwischenliegenden Element der 3. oder 4. Hauptgruppe (A). Seit dem ersten Bericht über zweidimensionales Titancarbid liegt der Schwerpunkt noch immer auf der Erforschung der MXene selbst, aber zahlreiche Kombinationen mit Polymeren, Keramiken, Metallen und kohlenstoffbasierten Materialien (z. B. Nanoröhren (CNT), Graphen) rücken zunehmend in den Fokus. Solche MXen-Nanokomposite werden für eine enorme Bandbreite an möglichen Anwendungen synthetisiert, sie reichen von der Energiespeicherung, Sensoren, Katalyse, EMI-Abschirmung und Tribologie bis hin zum großen Bereich der Biomedizin.

Die Suche nach innovativen, neuen Materialien für elektronische Anwendungen ist ein starker Antrieb für die Forschung in Chemie und Physik heutzutage. Viele solcher Materialien werden auf dem Gebiet der Oxide und Chalkogenide der vierten und fünften Periode gefunden. Materialien bestehend aus Chalkogeniden werden intensiv untersucht für sowohl industrielle Anwendungen wie auch in der Grundlagenforschung. CuInxGa(1-x)Se2 (CIGS) wird heutzutage in vielen Lehrbüchern, als eine der bedeutendsten Verbindungen, für die Veränderbarkeit der Bandlücke in Abhängigkeit des Gallium-Anteils erwähnt. CIGS und verschiedenen Abänderungen davon sind für eine Effizienz von mehr als 20% in der Photovoltaik bekannt. In den letzten Jahrzehnten haben poröse Chalkogenid-Strukturen immer mehr Aufmerksamkeit erregt. Durch die Kombination aus Porosität und halbleitenden Eigenschaften sind Chalkogenide ein interessanter Kandidat für elektronische Gerätschaften, Photokatalysoren, schnelle ionische Leiter und Ionenaustauscher. Die spezifischen Funktionsweisen von porösen Chalkogenid-Materialien hängt vor allem von der Gitterstruktur ab, welche eng mit der Zusammensetzung und Topologie des Materials verbunden ist. Poröse Chalkogenid-Materialien wurden typischerweise in einer sogenannten „one-pot“ solvothermischen Synthese hergestellt, bei der die Zusammensetzung und Topologie des entstehenden Materials durch das Element, welches für die Synthese benutzt wurde, bestimmt wurde. Besser kontrollierbare, stufenweise Reaktionen, welche die Umwandlungen von identifizierbaren Phasen beinhalten, um geschickt die gewünschten Eigenschaften zu erlangen, sind eher selten vertreten. Die meisten dieser Methoden beruhen auf Dimerisierung oder Polymerisierung von ungesättigten Molekülen oder auf dem Austausch einzelner Moleküle in dem porösen Material. Dahingegen sind Methoden die das Aufbrechen und die Reformation von Bindungen in anorganischen Festkörpern beinhalten eher selten, da durch diesen Rekonstruktionsprozess häufig die Kristallinität abnimmt. Andere Chalkogenid-Verbindungen beinhalten schwere Metalle, meistens Gold oder Bismut, seltener Blei oder Quecksilber. Die Quecksilberchemie zeichnet sich durch eine große Vielfalt von möglichen Strukturen aus. Die Arbeit mit Quecksilber ist jedoch eher selten, da Quecksilber sehr giftig ist. Während organische Verbindungen aus Quecksilber häufig unbeständig sind und dadurch leicht eingeatmet oder durch die Haut absorbiert werden können, sind die meisten anorganischen Verbindungen Salzen ähnlich. Dies führt dazu, dass sie relativ leicht zu handhaben sind. Zudem ist die Kombination aus Quecksilber und Selen dafür bekannt, dass sie der Toxizität entgegenwirkt. Vom physikalischen Standpunkt aus gesehen bedingt die Anwesenheit von Atomen aus sehr schweren Elementen besondere Materialeigenschaften. Diese sind besonders im Hinblick auf thermoelektrische und opto-elektronische Anwendungen in Sensoren zu beachten, deren Eigenschaften durch die Verwendung von Elementen, die aus einer Gruppe von Verbindungen mit ähnlicher Struktur stammen, verändert werden können. Um die thermische Leitfähigkeit zu senken, ist der Zusatz einer salzähnlichen Charakteristik wünschenswert. Durch den Austausch von einem leichteren Chalkogen durch ein schwereres, in dem in dieser Arbeit behandelten Fall von Selen durch das schwerere Chalkogen Tellur, kann die elektrische Leitfähigkeit einer Verbindung erhöht und die Wärmeleitfähigkeit gesenkt werden sollte. Durch die Veränderung der Metallzusammensetzung in zum Beispiel CIGS kann die Bandlücke zwischen 1,0 und 1,7 eV variiert werden. Ändert man jedoch das Chalkogen oder mischt verschiedene Chalkogenide bei, kann eine noch größere Veränderung der elektronischen Struktur festgestellt werden. Es ist allgemein verstanden, dass durch den Austausch von Schwefel durch Selen oder Tellur die Bandlücke kleiner wird. Eine weitere, in der heutigen Zeit intensiv untersuchte Gruppe der Chalkogenid-Verbindungen sind die Übergangsmetall-Dichalkogenide (TMDs, engl.: „transition-metal dichalcogenides“). Zu dieser Gruppe zählen Materialien, wie zum Beispiel Molybdändisulfid (MoS2), Molybdändiselenid (MoSe2), Wolframdisulfid (WS2) und Wolframdiselenid (WSe2). Die älteste bekannte Probe aus MoS2 ist über 2,9 Millionen Jahre alt. Sie weisen eine sehr einfache Struktur auf und decken ein weites Spektrum an Eigenschaften ab, welches von Isolatoren über Halbleiter bis hin zu Leitern reicht. In letzter Zeit ist das Interesse an TMDs stark angestiegen, da sie als Monolagen, auch 2D Materialien genannt, außerordentliche optische und elektronische Eigenschaften besitzen. Als eine halbleitende Alternative zu Graphen zeigen TMDs vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten in der Photonik, der Optoeletronik, der „Valleytronic“, bei Feldeffekt-Transistoren, Gas-Sensoren, mechanischen Resonatoren und Energiespeichergeräten. Die Bandstruktur von TMDs ändert sich drastisch, wenn man von einem Festkörper zu einer Monolage übergeht. Im Festkörper besitzen TMDs eine indirekte Bandlücke, während Monolage eine direkte Bandlücke aufweisen. Hier zeigt sich die wichtige Rolle der Bindung zwischen den einzelnen Lagen. Des Weiteren sind die elektrischen Eigenschaften von TMD Monolagen sehr sensitiv auf Änderungen in Temperatur, Druck und Verspannung. Im Jahre 1970 haben Consadori und Frindt erstmals Bilagen aus WSe2 durch mechanisches Exfolieren hergestellt. Heutzutage ist die sogenannte „scotch tape“-Methode die am häufigsten verwendete Methode um Monolagen von WSe2 aus dem Festkörper zu gewinnen. WSe2 Monolagen können aber auch durch chemische Exfolierung, chemische Dampfabscheidung (CVD), Metall-Organische chemische Dampfabscheidung (MOCVD), hydrothermische Exfolierung, flüssige Exfolierung und physikalische Dampfabscheidung hergestellt werden. Da der Großteil dieser Fabrikationstechniken jedoch keine perfekten Monolagen liefert, hat sich der Fokus der heutigen Forschung auf die Produktion von Monolagen mit einer möglichst hohen Qualität gelegt. Als weiteres interessantes Material wurden in der vorliegenden Arbeit Porphyrin-Derivate untersucht. Porphyrine haben sich in vielen Feldern der Chemie als besonders ausgewiesen. Diese Felder reichen von Oberflächenmodifikationen, zu molekularer Elektronik bis hin zu Photovoltaik. Neben ihrem natürlichen Vorkommen, kommen Porphyrine in der künstlichen Photosynthese, in der Photokathalyse, in Sensoren und in medizinischen Anwendungen zum Einsatz. Eine weniger bekannte Unterklasse sind Porphyrine, welche N-H Protonierungen an allen vier Pyrrole Ringen besitzen. Diese Porphyrin Diacide zeigen eine Verzerrung der Porphyrin Skelette und eine Verschiebung in den elektronischen Eigenschaften hin zu einem akzeptorartigen Verhalten. Dieses Verhalten kann dazu genutzt werden, verschiedene organische Donator-Akzeptor-Materialien zu konstruieren, welche Photoleitfähigkeit zeigen und als Prototypen für photovoltaische Anwendungen getestet werden können. Die grundlegenden strukturellen und photophysikalischen Eigenschaften von Porphyrinderivaten sind gut erforscht. Sie wurden jedoch selten dazu benutzt, um kristalline Hybridmaterialien bestehend aus organischen und anorganischen Komponenten zu bilden. Typischerweise kombinieren organisch-anorganische Hybridmaterialien die leichte Modifizierbarkeit von der organischen Komponente mit der Stabilität und den verschiedenen spezifischen Eigenschaften der anorganischen Komponente. So können Materialien entstehen, die völlig neue Eigenschaften besitzen. Hybridmaterialien, die auf Porphyrinen und ihren Metallkomplexen basieren, wurden mit Erfolg in verschieden Gebieten angewandt. In dieser Arbeit werden einerseits verschiedene neue dreidimensionale Chalkogenid-Verbindungen und Porphyrin-Derivate mittels Photostrom-Spektroskopie untersucht (Kapitel 2). Photostrom-Messungen können dabei Auskunft über die Leitfähigkeit eines Materials unter Beleuchtung geben. Bei Materialien mit Bandlücke können durch Photostrom-Messungen auch Informationen über die energetische Position dieser Bandlücke gewonnen werden. Andererseits wurde in der vorliegenden Arbeit der Einfluss des zugrunde liegenden Substrats auf die zweidimensionale Chalkogenid-Übergangsmetall-Verbindung WSe2 mittels Photolumineszenzmessungen untersucht (Kapitel 3). Hierbei können die exzitonischen Moden mittels zeitintegrierter und zeitaufgelöster Spektroskopie erfasst und das Abklingverhalten der Emission für unterschiedliche Substrate verglichen werden., In the present work, various chalcogens and a porphyrin compound were investigated by optical spectroscopy. The photoconductivity of these compounds was considered by photocurrent spectroscopy. In addition, WSe2 monolayers were investigated on different substrates by photoluminescence. The first part of this work deals with photocurrent spectroscopy of various chalcogen compounds, namely various selenidostannates in ionic liquids, K2Hg2Se3 and K2Hg2Te3, and a porphyrin [H6TPyP][BiCl6]2. For this purpose, a newly established photocurrent setup was presented and characterized. With this setup it is possible to perform spectrally resolved measurements. Currents of up to a few 100 fA can be measured with the photocurrent setup. In addition, current-voltage curves can also be recorded by changing the detection technology. The measurement of the different selenidostannates in ionic liquids of different dimensions showed that all the samples tested show a photocurrent depending on the applied voltage and the wavelength of the incident light. The spectrally resolved measurements show good agreement with the absorption measurements shown in [112]. The 1D samples show a distinct photocurrent below their main absorption edge, which gives an indication of optically active conduction states below the band edge. These states are not present in the 2D and 3D samples. All samples show in their current-voltage curves a clear Schottky behavior with breakdown voltages of less than 10 V. K2Hg2Se3 combines the properties of a salt with those of a semiconductor. The band edge of the material determined by the photocurrent measurements could be confirmed by absorption measurements. It shows a pronounced photocurrent of about 3 nA at 10 V applied voltage and a dark current of about 0.1 nA at 10 V applied voltage. The photocurrent and absorption measurements show good agreement with the 1.36 eV bandgap calculated by DFT methods. Replacing selenium with tellurium in K2Hg2Se3 yielded the third sample tested. This sample was prepared with the aim of improving the electrical conductivity in contrast to K2Hg2Se3. In contrast to K2Hg2Se3, K2Hg2Te3 shows a higher dark current in the range of 100 nA as well as a higher photocurrent in the range of 200 nA at 10 V applied voltage. The goal of higher electrical conductivity could thus be confirmed. K2Hg2Te3 shows a pronounced photocurrent, but the band gap of K2Hg2Te3, which was also confirmed by absorption measurements, is shifted to lower energies in contrast to K2Hg2Se3. The final sample was a porphyrin named [H6TPyP][BiCl6]2. The absorption as well as the photocurrent of this sample were compared with those of the already known porphyrin [H6TPyP]Cl6. It was shown that the optical properties of [H6TPyP][BiCl6]2 can be attributed mainly to the porphyrin derivative. The [BiCl6]3- anions provide only more pathways for non-radiative recombination compared to the simple hydrochloride salt [H6TPyP]Cl6. [H6TPyP][BiCl6]2 shows a relatively high dark current of about 20 nA at 15 V applied voltage. Compared to the dark current, the photocurrent proved to be very small. It only assumed values in the range of 600 fA at 10 V applied voltage and illumination with the complete white light spectrum. In the second part of this thesis, the photoluminescence and the time-resolved photoluminescence of WSe2 monolayers deposited on different substrates were investigated. The investigations were carried out both at room temperature and at 10K. The spectral components of excitons, trions, biexcitons, and bound states, which contribute to the photoluminescence spectrum, were identified. The energetic position and intensity of these spectral contributions were compared dependent on to the excitation density for the different substrates. At room temperature, a small change in the energetic position of the exciton emission could be detected as a function of the refractive index of the substrate. At low temperatures, the monolayers on the different substrates showed a relatively similar energetic position of the individual states. Interestingly, CVD grown WSe2 on sapphire shows a very similar emission behavior at low temperatures as exfoliated WSe2 on sapphire. At room temperature, on the other hand, CVD grown WSe2 on sapphire behaves differently in its emission properties than the exfoliated samples. The emission of the CVD grown monolayer on sapphire shows a significant redshift in the energetic position which can be attributed to tensions caused by the growing conditions. Monolayers, where a low intensity ratio of excitons to trions and a high degree of polarization has been found at room temperature, show a biexitonic state and most different species at low temperatures. The reproducibility of the emission of monolayers on different substrates is influenced by the roughness of the substrate and the size of the monolayer. For samples with uneven substrate, the reproducibility of the photoluminescence is limited. The same applies to too small monolayer flakes. Another influence on the reproducibility of the μPL spectra seems to be that of heating the sample after production. Samples that have not been baked out will typically have a lower PL intensity compared to baked samples on the same substrate material due to adhesive residue or other contamination of the sample. The use of hBN as a buffer material between substrate and monolayer leads to a very similar appearance of all μPL spectra. By using hBN, the type of substrate underlying the hBN does not seem to play too much a role. The decay times of the photoluminescence of the monolayers on the different substrates show a dependence on the pumping density. With increasing excitation density, the photoluminescence drops faster. This behavior is due to exciton-exciton annihilation. At 10 K, on the other hand, the occurrence of excitonic states determines the cooldowns of photoluminescence. The decay times of the WSe2 monolayers on different substrates are very reproducible. Only small variations can be detected. The samples in which hBN was used as a buffer layer have a faster decay time than their counterpart without hBN.

„Daß ich erkenne, was die Welt Im Innersten zusammenhält,...“ fragt nicht nur Faust im gleichnamigen Meisterwerk von Goethe, sondern ist auch heute noch eine der zentralen Fragen der modernen Physik. Wie ist Materie aufgebaut? Welche Wechselwirkungen liegen vor? Was ist die Zusammensetzung oder die chemische Struktur? Um all diese Fragen zu beantworten, entwickelten Wissenschaftler im Laufe der Jahrhunderte eine Vielzahl von Methoden. Eine der am meisten eingesetzten ist die Spektroskopie. Eine einfache und naive Beschreibung von Spektroskopie könnte lauten: Entschlüsselung von Materialeigenschaften mit Hilfe von Licht. Abhängig von der Frequenz und der verwendeten Methode können unterschiedliche Informationen aus einer Probe gewonnen werden. Im infrarotenWellenlängenbereich können mit Hilfe von Raman-Spektroskopie die Phononen-Moden untersucht werden, Röntgenspektroskopie enthüllt die innere Struktur von Kristallen, Radiowellen werden in der Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) verwendet, um die elektronische Umgebung und die Wechselwirkung einzelner Atome zu untersuchen. Die THz-Spektroskopie kann mittels charakteristischer Absorptions- und Emissionsspektren Moleküle identifizieren. Bei all diesen Methoden ist eine genaue Kontrolle über die Beschaffenheit des verwendeten Lichts essentiell. Die drei wichtigsten Parameter, gerade in der IR-Spektroskopie, sind: hohe spektrale Auflösung, hohe Sensitivität und ein großer zugänglicher Spektralbereich. Im Rahmen des ersten Teils dieser Dissertation wird ein neuartiges Verfahren vorgestellt, welches verwendet werden kann, um den nutzbaren Spektralbereich bei spektroskopischen Messungen zu erweitern. Zur Verifikation wird die THz-Zeitbereichsspektroskopie verwendet und anhand dieser der Mechanismus erläutert. Denn gerade dort ist der technologische Aufwand, um ein breiteres Spektrum zu erreichen, enorm. Der THz-Frequenzbereich wurde erst spät erschlossen, da lange Zeit effiziente Erzeugungs- und Detektionsmechanismen gefehlt haben, um diesen Frequenzbereich zwischen Mikrowellen und infrarotem Licht zu erreichen. THz-Frequenzen sind zu hoch, um diese mit reinen elektronischen Methoden, üblicherweise bewegte Ladungsträger innerhalb eines Bandes, zu erreichen, aber auch zu niedrig, um diese direkt optisch, durch atomare oder interband Übergänge in Festkörpern, zu erzeugen. Erst 1975 entwickelte D.H Auston eine optoelektronische Methode, um THz-Strahlung leicht zu erzeugen und zu detektieren und ebnete damit den Weg für die moderne THz-Spektroskopie. Im Rahmen dieser Dissertation wird eine neue Möglichkeit vorgestellt, um ein THz-Spektrum zu erweitern unabhängig von der Art und Weise der Erzeugung und Detektion der THz-Strahlung. In dieser Arbeit soll durch die Verwendung eines gleichrichtenden Schottkykontakts in Wellenleitergeometrie ein Halbleiterbauelement entwickelt werden, welches nachträglich in ein bestehendes Spektrometer eingesetzt werden kann und ein bestehendes Frequenzspektrum erweitern kann. Dadurch sollen experimentell höhere Frequenzen für die spektroskopische Auswertung zugänglich werden, welche bisher ein zu schlechtes Signal-zu-Rausch Verhältnis haben. Die Dissertation enthält einen zweiten Teil, welcher im Rahmen eines Forschungsaufenthalts in der Gruppe von Prof. Tony Heinz im Zeitraum von 2013 bis 2014 an der Columbia Universität in New York entstanden ist. Auch dieser Teil beschäftigt sich mit der Wechselwirkung von Licht mit dünnen Schichten und behandelt dabei eines der zentralen Ziele der experimentellen Halbleiterphysik: das Verständnis der optischen und elektronischen Eigenschaften neuartiger Halbleitermaterialien. Im Fokus der Untersuchungen steht dabei ein neuartiger niedrigdimensionaler Halbleiter: organisch-anorganischer Perowskit Kristall. Niedrigdimensionale Halbleiter weisen ein erhebliches Potential gegenüber vergleichbaren Volumenhalbleitermaterialien auf, da ihre elektronischen und optischen Eigenschaften über die Dimension und Geometrie ihres Aufbaus gezielt eingestellt und technologisch ausgenutzt werden können. In den letzten Jahrzehnten etablierte niedrigdimensionale Halbleiterstrukturen sind Quantenfilme, Quantendrähte und Quantenpunkte, die zwei-, ein- bzw. nulldimensionale Systeme in z. B. Verbindungshalbleitermaterialsystemen realisieren. Eine Einschränkung der Dimensionalität in Bezug auf die Eigenschaften dieser Strukturen wird hier im zweidimensionalen Fall durch Schichtstrukturen erreicht, die immer noch aus vielen Moleküllagen eines Halbleitermaterials bestehen. Durch die seit einiger Zeit mögliche Erzeugung von neuen „wirklich“ zweidimensionalen Materialien, die aus nur einer einzigen Moleküllage bestehen, sind jetzt auch diese neuartigen Festkörper und ihre beeindruckenden physikalischen Eigenschaften immer mehr in den Fokus der Forschung gerückt. Ihre prominentesten Vertreter sind Graphen, Molybdändisulfid (MoS2) und Bismuttellurid (Bi2Te3). Die ersten systematischen Studien an niedrigdimensionalen Festkörpern wurden ermöglicht durch Fortschritte in der Synthese von Halbleiterheterostrukturen und reichen zurück bis in die erste Hälfte des letzten Jahrhunderts. Die frühesten Strukturen, die für Untersuchungen zur Verfügung standen, waren Quantenfilme. Diese bestanden aus einem einigen Nanometer dünnen Film eines Halbleitermaterials, eingebettet zwischen zwei Barriereschichten eines Materials mit größerer Bandlückenenergie. Für Ladungsträger innerhalb der Quantentöpfe stellt die Diskontinuität im Bandverlauf aufgrund der unterschiedlichen Bandlückenenergien eine Potentialbarriere dar. Eine solche Barriere beeinflusst die freie Beweglichkeit der Ladungsträger in der entsprechenden Raumrichtung und sie können deshalb als quasi-zweidimensional betrachtet werden. Dieser sogenannte „Quantum-Confinement-Effekt“ tritt auf, wenn die Quantenfilmschichtdicke, also die Potentialtopfbreite, in der Größenordnung der Wellenfunktionsausbreitung im Ortsraum ist, wobei in vielen Fällen direkt dieWirkung auf Exzitonen (Coulomb-gebundenen Elektron-Loch-Paaren) betrachtet wird. Dieser Einschlusseffekt wirkt sich deutlich auf die Ein- und Vielteilcheneigenschaften des Materials aus. Quantenfilmstrukturen weisen im Vergleich zu räumlich ausgedehnten Volumenhalbleitern derselben chemischen Zusammensetzung unterschiedliche und definiert einstellbare Eigenschaften auf. Zum Beispiel ist in Quantenfilmen die Coulomb Wechselwirkung zwischen Ladungsträgern sowie die Licht-Materie Kopplung wesentlich stärker als in den ausgedehnten Volumenmaterialien der gleichen chemischen Zusammensetzung. Auch die Streuung von Elektronen an Gitterschwingungen, also an Phononen, wird durch die eingeschränkte Dimensionalität stark beeinflusst. Klassische Halbleiterheterostrukturen haben heutzutage das wissenschaftliche Forschungsfeld bereits hinter sich gelassen und den Weg in das alltägliche Leben mit zahlreichen Technologieanwendungen gefunden. Effiziente lichtemittierende Dioden oder Halbleiterlaser, rauscharme Detektoren und hochfrequente Feldeffekttransistoren wären jedoch ohne die vorherigen Bemühungen in der wissenschaftlichen Grundlagenforschung undenkbar. Als Monolage verwirklichte zweidimensionale Materialien sind erst seit kurzem zugänglich. Sie bestehen aus einer makroskopisch ausgedehnten einzigen atomaren oder molekularen Schicht und stellen somit die dünnste mögliche Realisierung des jeweiligen Festkörpers dar. Der prominenteste Vertreter dieser Gruppe von Materialien ist sicherlich Graphen. Graphen ist eine zweidimensionale Modifikation von Kohlenstoff, bestehend aus nur einer hexagonal angeordneten Monolage von Kohlenstoffatompaaren. Obwohl die ersten theoretischen Studien schon Mitte des 20. Jahrhunderts veröffentlicht wurden und die ersten experimentellen Versuche, Graphen zu synthetisieren auch in diese Zeit fallen, ist es erst 2004 gelungen makroskopische zweidimensionale Kohlenstoffschichten herzustellen und eindeutig zu charakterisieren. Seither haben sich einige tausend Publikationen mit diesen neuartigen Festkörpern beschäftigt. Diese hohe Anzahl ist dabei nicht auf die einfache Verfügbarkeit von Graphen zurückzuführen, sondern vielmehr auf dessen außergewöhnlichen Eigenschaften. Eine der interessantesten davon, gerade im Vergleich zum dreidimensionalen Gegenstück der Kohlenstoffmodifikation Graphit, ergibt sich aus der Bandstruktur von Graphen. An den sechs Eckpunkten der Brillouinzone, den K-Punkten, berühren sich Valenz- und Leitungsband, sodass sich um die K-Punkte eine lineare Dispersionsrelation ergibt. Daraus resultiert, dass sich Elektronen in Graphen formal wie masselose und ultrarelativistische Teilchen verhalten. Graphen ist leichter, härter und flexibler als alle bislang bekannten elektrischen Leiter und wird daher als „Wundermaterial“ der Zukunft angesehen. Für die Entdeckung und die ersten grundlegenden Experimente an Graphen erhielten Andre Geim und Konstantin Novoselov 2010 den Nobelpreis für Physik. Durch die bei der Synthese von Graphen gewonnenen Erkenntnisse sind in den letzten Jahren einige weitere zweidimensionale Halbleiter verfügbar geworden. Dazu gehören unter anderem atomar dünne Platten aus Molybdändisulfid (MoS2), Molybdändiselenid (MoSe2), Bismuttellurid (Bi2Te3), Bohrnitrid (BN), Niobiumdiselenid (NbSe2), Wolframdisulfid (WS2) und Bismut-Strontium-Calcium-Kupferoxid (Bi2Sr2CaCu2Ox). Diese Materialien sind jedoch bei weitem noch nicht so gut erforscht wie Graphen. Auch sie weisen signifikante Eigenschaftsunterschiede im Vergleich zu den dreidimensionalen Gegenstücken auf. Zum Beispiel zeigt sich im Grenzfall zur Monolage von Molybdändisulfid (MoS2) ein Übergang vom indirekten zum direkten Halbleiter. Bismuttellurid hat nachweislich nicht nur eine extrem niedrige Wärmeleitfähigkeit und eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit, sondern auch vergrößerte thermoelektrische Koeffizienten . All diese neuen Materialien lassen sich in einer Art Bilbliothek zusammenfassen, wobei auch die verschiedensten Kombination untereinander als Heterostrukturen realisiert werden können, um maßgeschneiderte Materialien herzustellen. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein neues Materialsystem zu dieser Bibliothek hinzugefügt werden: Ultradünne kristallinie Lagen von organisch-anorganischen Perowskitkristallen (OIPC)., Spectroscopic techniques have become ever more important in the field of research and development. Especially THz time-domain spectroscopy is an emerging field with versatile applications allowing for the characterization of the optical and dielectric properties of materials. However, the bandwidth of THz emitters are typically in the range of only a few THz and are limited by exterior factors as the used laser system or the techniques available for the emission and detection of THz radiation. The most common emitter and detector schemes use photoconductive antennas to emit and detect THz radiation. Indeed, the bandwidth of a THz antenna is limited by the design and the used material. Yet, to get the most insight into physical properties it is preferable to have a broad THz spectrum. However, the broader the desired spectrum the more complicated the setup gets. It is shown in this thesis that this limitation can be compensated through a new Schottky waveguide approach. As this tool works independently of the used laser system or emitter, it can therefore be implemented in almost every setup to gain broader THz frequencies. The first part of the dissertation discusses the physics behind the Schottky contact waveguide by applying a phenomenological model to explain the functionality of the device. The underlying principle of the broadening effect corresponds to the rectifying properties of the Schottky contact inside the waveguide. Unambiguous attribution of the spectral extension of waveguidepropagating pulsed radiation is given in a study of a GaAs-goldbased Schottky contact with n-doped intersection and a test sample only consisting of intrinsic and highly doped semiconductor material. On the high frequency edge of the spectrum a signal increase of more than two orders of magnitude could only be observed on samples with rectifying junctions. Not all observed effects could be explained in this work e.g. the shift of the zero-crossing of the gold sample at high electrical fields still remains unsolved. The proposed Schottky contact waveguide approach is scalable and we expect, that by tailoring waveguides with specific properties, this technique to become employable in a wide range of applications where a broad spectrum is needed. This work can be considered as the first step towards THz-whitelight generation independently of the used lasersystem. The thesis contains a second part on experiments which I carried out during a research stay in the group of Prof. Tony Heinz at Columbia University in the City of New York from 2013 to 2014. Again the light-matter interaction of thin material layers is studied. Yet, this work is only loosely linked to the main part of the thesis. Since graphene has been established as an excellent basis for fundamental research and applications, researchers all over the world have been intensively exploring other layered materials that form stable and atomically thin two-dimensional (2D) layers. These 2D materials, such as semiconducting transition metal dichalcogenide monolayers (e.g.MoS2,WS2) or insulating hexagonal boron nitride (h-BN) exhibit very different electronic and optical properties from graphene, while sharing its mechanical robustness and integrity. The focus of the second part of the thesis lies on the light matter coupling of nanosheets of organic inorganic perovskite crystals (OIPC). The OIPCs crystals with thickness down to that of a single unit cell (2.4 nm) were prepared by mechanical exfoliation. These materials differ from other known 2D van-der-Waal layers in being hybrid: Organic compound intrinsically bound into a layered inorganic crystal. To study the electronic and excitonic behaviour of OIPCs we have carried out optical spectroscopy measurements. The most remarkable feature is the extremely strong absorption (25 %) at room temperature at the excitonic transition with a spectral width of about 100 meV. Taking into account the reduction of the effective electric field at the surface of the dielectric substrate we estimate the intrinsic absorption, which we would measure for a suspended layer, to be even higher, i.e. about 37 %. The strong decrease of the layer thickness leads to a significant increase of the exciton binding energy up to 490 meV due to the change in the dielectric environment. The influence of the interface between the substrate and the OIPC modifies the structure of the material. For example an always present structural phase transistion in thick OIPCs which normally occurs slightly below room temperature is surpressed in about half of the measured samples. Our suggestion is that the intimate contact between ultrathin layers and substrate inhibits the expected phase transistion. The unique properties of the OIPC-nanosheets make these materials attractive for investigating novel optical and transport physics as well as studying their surface and interface properties.