Wachstum und Charakterisierung dünner PTCDA-Filme auf ...
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5. <strong>Wachstum</strong> von <strong>PTCDA</strong> <strong>auf</strong> passivierten Siliziumoberflächen<br />
ten, wenn der elektrische Feldvektor eine parallele Komponente zu �π hat während keine<br />
Intensität gemessen wird, wenn der Feldvektor parallel dazu ist. Um die Orientierung der<br />
<strong>PTCDA</strong>-Moleküle <strong>auf</strong> der Si(111) √ 3× √ 3 R-30 ◦ -Bi-Oberfläche zu bestimmen, wurden<br />
Spektren bei unterschiedlichen Winkeln, bezogen <strong>auf</strong> die Oberflächennormale <strong>und</strong> den<br />
einfallenden Röntgenstrahl, <strong>auf</strong>genommen.<br />
In Abb. 5.4.27 ist das Spektrum der Kohlenstoff-K-Kante eines 10 ML dicken <strong>PTCDA</strong>-<br />
Films für einen Winkel von 70 ◦ dargestellt. Die Vielzahl der Resonanzen in dem Spektrum<br />
der Kohlenstoff-K-Kante ist ein Indiz für die Existenz von verschiedenartigen π ∗ -<br />
Orbitalen mit unterschiedlichen Energien. Das erste Signal bei einer Bindungsenergie<br />
von 284,2 eV stammt aus dem elektronischen Übergang aus dem C-H <strong>und</strong> C=C=O 1s-<br />
Zustand in das LUMO [100]. Die nächste Resonanz bei 285,4 eV ist den elektronischen<br />
Übergängen von den C=C <strong>und</strong> C-H 1s Orbitalen in das LUMO+1 zuzuordnen [100]. Die<br />
Resonanzen der Carbonylkohlenstoffatome erscheinen im Spektrum der Kohlenstoff-K-<br />
Kante bei Bindungsenergien von 288,0 eV (LUMO) <strong>und</strong> 288,6 eV (LUMO+1). Die beobachteten<br />
Resonanzen <strong>und</strong> deren Bindungsenergien stimmen sehr gut mit NEXAFS-<br />
Untersuchungen anderer Arbeitsgruppen überein [12,86,100].<br />
Abbildung 5.4.28 zeigt NEXAFS-Spektren der Kohlenstoff-K-Kante eines 10 ML dicken<br />
<strong>Filme</strong>s <strong>auf</strong> der Si(111) √ 3 × √ 3 R-30 ◦ -Bi-Oberfläche bei verschiedenen Winkeln. Den<br />
Spektren ist eine eindeutige Winkelabhängigkeit der π ∗ Resonanzen zu entnehmen. Die<br />
Resonanzen besitzen ihre höchste Intensität bei einem Winkel von 70 ◦ <strong>und</strong> ihre niedrigste<br />
bei Normaleinfall. Unter Berücksichtigung der Ausrichtung der π-Orbitale des <strong>PTCDA</strong><br />
Moleküls (siehe Abb. 5.4.26) bedeutet dies, dass ein Großteil aller Moleküle mit ihrer<br />
96<br />
Intensität (arb. units)<br />
330<br />
C-K-Kante<br />
320<br />
σ*<br />
C=O π*<br />
C=C & C-H π*<br />
310 300 290<br />
Bindungsnergie (eV)<br />
C-H & C=C=O π*<br />
280<br />
70°<br />
270<br />
Abb. 5.4.27: NEXAFS-Spektrum der<br />
Kohlenstoff-K-Kante eines 10ML dicken<br />
<strong>PTCDA</strong>-Films <strong>auf</strong> der Si(111) √ 3× √ 3R-30 ◦ -<br />
Bi-Oberfläche (70 ◦ ).<br />
Intensität (arb. units)<br />
330<br />
320<br />
310 300 290<br />
Bindungsenergie (eV)<br />
C-K-Kante<br />
280<br />
70°<br />
60°<br />
40°<br />
20°<br />
0°<br />
270<br />
Abb. 5.4.28: NEXAFS Spektren der<br />
Kohlenstoff-K-Kante eines 10ML dicken<br />
<strong>PTCDA</strong>-Films <strong>auf</strong> der Si(111) √ 3× √ 3R-30 ◦ -<br />
Bi-Oberfläche bei verschiedenen Winkeln.
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