Wachstum und Charakterisierung dünner PTCDA-Filme auf ...

Weitere Magazine

Empfehlungen

Info

5. Wachstum von PTCDA auf passivierten Siliziumoberflächen ten, wenn der elektrische Feldvektor eine parallele Komponente zu �π hat während keine Intensität gemessen wird, wenn der Feldvektor parallel dazu ist. Um die Orientierung der PTCDA-Moleküle auf der Si(111) √ 3× √ 3 R-30 ◦ -Bi-Oberfläche zu bestimmen, wurden Spektren bei unterschiedlichen Winkeln, bezogen auf die Oberflächennormale und den einfallenden Röntgenstrahl, aufgenommen. In Abb. 5.4.27 ist das Spektrum der Kohlenstoff-K-Kante eines 10 ML dicken PTCDA- Films für einen Winkel von 70 ◦ dargestellt. Die Vielzahl der Resonanzen in dem Spektrum der Kohlenstoff-K-Kante ist ein Indiz für die Existenz von verschiedenartigen π ∗ - Orbitalen mit unterschiedlichen Energien. Das erste Signal bei einer Bindungsenergie von 284,2 eV stammt aus dem elektronischen Übergang aus dem C-H und C=C=O 1s- Zustand in das LUMO [100]. Die nächste Resonanz bei 285,4 eV ist den elektronischen Übergängen von den C=C und C-H 1s Orbitalen in das LUMO+1 zuzuordnen [100]. Die Resonanzen der Carbonylkohlenstoffatome erscheinen im Spektrum der Kohlenstoff-K- Kante bei Bindungsenergien von 288,0 eV (LUMO) und 288,6 eV (LUMO+1). Die beobachteten Resonanzen und deren Bindungsenergien stimmen sehr gut mit NEXAFS- Untersuchungen anderer Arbeitsgruppen überein [12,86,100]. Abbildung 5.4.28 zeigt NEXAFS-Spektren der Kohlenstoff-K-Kante eines 10 ML dicken Filmes auf der Si(111) √ 3 × √ 3 R-30 ◦ -Bi-Oberfläche bei verschiedenen Winkeln. Den Spektren ist eine eindeutige Winkelabhängigkeit der π ∗ Resonanzen zu entnehmen. Die Resonanzen besitzen ihre höchste Intensität bei einem Winkel von 70 ◦ und ihre niedrigste bei Normaleinfall. Unter Berücksichtigung der Ausrichtung der π-Orbitale des PTCDA Moleküls (siehe Abb. 5.4.26) bedeutet dies, dass ein Großteil aller Moleküle mit ihrer 96 Intensität (arb. units) 330 C-K-Kante 320 σ* C=O π* C=C & C-H π* 310 300 290 Bindungsnergie (eV) C-H & C=C=O π* 280 70° 270 Abb. 5.4.27: NEXAFS-Spektrum der Kohlenstoff-K-Kante eines 10ML dicken PTCDA-Films auf der Si(111) √ 3× √ 3R-30 ◦ - Bi-Oberfläche (70 ◦ ). Intensität (arb. units) 330 320 310 300 290 Bindungsenergie (eV) C-K-Kante 280 70° 60° 40° 20° 0° 270 Abb. 5.4.28: NEXAFS Spektren der Kohlenstoff-K-Kante eines 10ML dicken PTCDA-Films auf der Si(111) √ 3× √ 3R-30 ◦ - Bi-Oberfläche bei verschiedenen Winkeln.
5.4. Adsorption von PTCDA auf Si(111) √ 3× √ 3 R-30 ◦ -Bi Molekülachse parallel zum Substrat liegen, was konsistent mit den aus dem STM und SPA-LEED bestimmten Strukturen ist. Im idealen Fall, wenn alle Moleküle parallel zum Substrat liegen, sollte die Intensität zwischen 0 und 1 variieren. In Abb. 5.4.28 ist jedoch noch eine deutliche Intensität bei Normaleinfall zu beobachten. Betrachtet man die Kohlenstoffresonanz bei 285,5 eV genauer (Abb. 5.4.28 (Inset)), so zeigt sich bei einem Winkel von 20 ◦ eine kleine Schulter im Signal (Pfeil). Bei Normaleinfall wird das Signal nicht mehr von der Resonanz bei 285,5 eV dominiert, sondern von einem Peak bei 285,3 eV. Um die Herkunft dieser nicht verschwindenen Resonanz zu klären, wurde eine Referenzprobe der reinen passivierten Oberfläche vermessen. In Abb. 5.4.29 sind die NEXAFS- Spektren der Kohlenstoff-K-Kante einer reinen und einer mit 10 ML PTCDA bedeckten Si(111) √ 3 × √ 3 R-30 ◦ -Bi- Oberfläche dargestellt. Das Spektrum der reinen Oberfläche zeigt zwei Resonanzen bei 285,3 eV und 288,6 eV, welche sich auch im PTCDA-Spektrum wiederfinden. Es ist naheliegend, dass der Ursprung dieser Signale in Kohlenstoffkontaminationen wie z.B. Kohlenwasserstoffe oder Kohlenstoffdioxid liegt, welche beim Transport der Probe außerhalb des Vakuums auftreten. Intensität (arb. units) 330 C-K-Kante 320 310 300 290 Bindungsnergie (eV) 280 0° 10 ML Abb. 5.4.29: NEXAFS-Spektrum der Kohlenstoff- K-Kante der reinen und mit 10ML bedeckten Si(111) √ 3× √ 3R-30 ◦ -Bi-Oberfläche bei Normalein- Somit zeigen die NEXAFS- fall. Untersuchungen, dass die Moleküle mit der Molekülachse parallel zum Substrat liegen und sind somit konsistent mit den SPA-LEED- und STM-Ergebnissen. Aufgrund der Kontaminationen kann jedoch nicht vollständig geklärt werden, ob wirklich alle Moleküle liegend angeordnet sind. Im Hinblick auf die ungeklärten Beugungsreflexe sowie die teilweise für das PTCDA unbekannten Strukturen, wären deshalb in-situ-Messungen vorteilhaft. rein 270 97
Seite 1 und 2:
Wachstum und Charakterisierung dün
Seite 3:
Wachstum und Charakterisierung dün
Seite 7:
Abstract The growth of ordered thin
Seite 10 und 11:
Inhaltsverzeichnis 3.2.3. Wachstum
Seite 13 und 14:
1. Einleitung In den letzten Jahrze
Seite 15 und 16:
2. Physikalische Grundlagen 2.1. Di
Seite 17 und 18:
2.2. Der Wachstumsprozess 2.2. Der
Seite 19 und 20:
2.3. Grundlagen der Elektronenbeugu
Seite 21 und 22:
2.3. Grundlagen der Elektronenbeugu
Seite 23 und 24:
k f k i (hkl) G h,k,l (000) Abb. 2.
Seite 25 und 26:
2.4. Rastertunnelmikroskopie (STM)
Seite 27 und 28:
2.4. Rastertunnelmikroskopie (STM)
Seite 29 und 30:
2.5. Infrarot (IR)-Spektroskopie Di
Seite 31 und 32:
2.7. Röntgenphotoelektronenspektro
Seite 33 und 34:
elementspezifische Bindungsenergie
Seite 35 und 36:
Seite 37:
Seite 40 und 41:
3. Materialsysteme (a) Silizium Kri
Seite 42 und 43:
3. Materialsysteme 3.1.1. Passivier
Seite 44 und 45:
3. Materialsysteme weise eine Bedec
Seite 46 und 47:
3. Materialsysteme 3.2. Galliumnitr
Seite 48 und 49:
3. Materialsysteme Abb. 3.2.4: Reko
Seite 50 und 51:
3. Materialsysteme 3.2.3. Wachstum
Seite 52 und 53:
3. Materialsysteme Abb. 3.3.2: Kris
Seite 55 und 56:
4. Experimentelle Details Die im Ra
Seite 57 und 58: 4.1.1. Das XPS Spektrometer 4.1. Da
Seite 59 und 60: Drehung gegen den Uhrzeigersinn Ein
Seite 61 und 62: 4.2. Das SPA-LEED-System nen auf de
Seite 63 und 64: 4.3. Probenpräparation 4.3.1. Prä
Seite 65 und 66: 4.3. Probenpräparation 375 ◦ C,
Seite 67 und 68: 4.3.4. Die Babykammer Um die Schich
Seite 69: 4.5. Das IR-Spektrometer Das Materi
Seite 72 und 73: 5. Wachstum von PTCDA auf passivier
Seite 115 und 116: 6. Reinigung von GaN-Oberflächen G
Seite 117 und 118: 6.1. Stand der Wissenschaft zen im
Seite 119 und 120: Die N1s-Emissionslinie 6.2. Emissio
Seite 121 und 122: Intensität (arb. units) 294 CH x O
Seite 123 und 124: Chemische Charakterisierung 6.3. Re
Seite 125 und 126: Abb. 6.3.4: STM-Bild der Probenober
Seite 127 und 128: 6.3.2. N2-Plasma-unterstützte Rein
Seite 129 und 130: 6.4. Reinigung von GaN(2110)-Oberfl
Seite 133 und 134: lfd. Nr. Reinigungsschritt 1 initia
Seite 137 und 138: 7. Adsorption von PTCDA auf der GaN
Seite 139 und 140: 7.2. Morphologische Untersuchungen
Seite 141 und 142: Höhe ( ) 5 nm 6 4 2 0 (b) 0 0.5 1.
Seite 143 und 144: Anhand der Signalpositionen in Abb.
Seite 145 und 146: 7.4. Molekül-Substrat-Wechselwirku
Seite 147 und 148: Intensität (arb. units) C-K-Kante
Seite 149 und 150: 8. Zusammenfassung und Ausblick Geg
Seite 151 und 152: mögliche Modifizierungsschritt, Pe
Seite 153 und 154: A. Anhang A.1. PTDA auf der Si(111)
Seite 155 und 156: A.2. Reinigungsergebnisse zu den Ga
Seite 157 und 158: A.2. Reinigungsergebnisse zu den Ga
Seite 159:
A.3. PTCDA auf der GaN(0001)-Oberfl
Seite 162 und 163:
Literaturverzeichnis [18] T. A. Wit
Seite 164 und 165:
Literaturverzeichnis [57] A. R. Smi
Seite 166 und 167:
Literaturverzeichnis [92] Z. Iqbal,
Seite 168 und 169:
Literaturverzeichnis [127] S. Grede
Seite 170 und 171:
Ahrens. Obwohl ihr beide sehr viel
Alle anzeigen

Wachstum und Charakterisierung dünner PTCDA-Filme auf ...

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Template löschen?

Als Template speichern?