Wachstum und Charakterisierung dünner PTCDA-Filme auf ...

7. Adsorption von PTCDA auf der GaN(0001)-Oberfläche
von PTCDA auf der unpassivierten Indium-terminierten InAs(001)(4×2)-Oberfläche
mittels STM und LEED. Für die ersten beiden Monolagen beobachteten die Autoren
starke Wechselwirkungen zwischen den Molekülen und dem Substrat. Dies führte
zu einer zwei-dimensionalen PTCDA-Schicht, die die Periodizität des Substrat aufwies.
Bei Bedeckungen oberhalb von 2 ML beobachteten sie ein Inselwachstum und konnten
die HB-Struktur auf den Inseln identifizieren. Darüber hinaus zeigten ihre LEED-
Untersuchungen, dass die HB-Struktur eine Vorzugsrichtung in Bezug zum Substrat
aufwies. Cox et al. [136] analysierten 2000 die Adsorption von PTCDA auf den unpassivierten
InAs(111)(2×2)- und InSb(111)(2×2)-Oberflächen mittels LEED. Die Autoren
konnten auf beiden Oberflächen ein geordnetes Wachstum in der HB-Struktur
nachweisen, wobei die Ordnung auf der InSb(111)(2×2)-Oberfläche geringfügig schlechter
war, als auf der InAs(111)(2×2)-Oberfläche. Im Gegensatz zu der InAs(001)(4×2)-
Oberfläche beobachteten sie auch keine passivierende Schicht mit der Periodizität des
Substrates. Unwin et al. [137] analysierten ein Jahr später die Adsorption von PTCDA
auf der InAs(111)(2×2)-Oberfläche mit XPS und HREELS. Beide Untersuchungsmethoden
zeigten, dass im Submonolagenbereich eine Wechselwirkung zwischen den Carbonylsauerstoffen
des Moleküls und dem Substrat in Form eines Ladungstransfers von
den Sauerstoffen zum Substrat stattfindet. Cox et al. [138] untersuchten 1999 auch
die Adsorption von Kupferphtalocyaninen (CuPc) auf verschiedensten unpassivierten
III-V-Halbleitern. Ihre LEED-Untersuchungen zeigten ein geordnetes Wachstum der
Moleküle auf den InAs(100)(4×2)/c(2×8)- und InSb(100)(2×4)/c(2×8)-Oberflächen.
Hingegen konnten die Autoren auf der Ga-terminierten GaAs(100)(4×2)/c(2×8)-, der
Sb-terminierten GaSb(100)(1×3)- und der Sb-terminierten GaSb(100)(2×6)-Oberfläche
kein geordnetes Wachstum nachweisen. Sie führten die fehlende Ordnung auf eine starke
Wechselwirkung zwischen den Molekülen und den Galliumatomen auf der Oberfläche
oder in oberflächennahen Regionen zurück.
Zusammenfassend zeigen all diese Untersuchungen, dass trotz teilweiser starker Gitterfehlanpassung
zwischen Substrat- und PTCDA-Kristallstruktur ein geordnetes Wachstum
möglich ist, wenn die Wechselwirkung zwischen dem Substrat und PTCDA nur
schwach ist. Bei starken Wechselwirkungen kann ausschließlich bei Gitteranpassung ein
epitaktisches Wachstum von PTCDA erreicht werden.
7.2. Morphologische Untersuchungen
In Abb. 7.2.1 sind STM-Aufnahmen der reinen Oberfläche sowie der mit verschiedenen
PTCDA-Mengen bedeckten GaN(0001)-Oberfläche dargestellt. Die angegebene Menge
bezieht sich auf ein homogenes Lagenwachstum des PTCDA. Dem Übersichtsscan der
126