Wachstum und Charakterisierung dünner PTCDA-Filme auf ...

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7. Adsorption von PTCDA auf der GaN(0001)-Oberfläche kein Hinweis auf eine Benetzungsschicht gefunden werden. Es liegt also ein Volmer- Weber Wachstum vor. Darüber hinaus konnte auf den Inseln mittels hochaufgelöster STM-Aufnahmen die HB-Struktur nachgewiesen werden. Die Abmessung dieser Struktur konnte zu (11,8±0,6×19,8±1,0) Å 2 bestimmt werden und zeigt somit eine gute Übereinstimmung mit der Einheitszelle der (102)-Ebene der α-Phase des Volumenmaterials. Anschließende SPA-LEED-Untersuchungen bestätigten diese Struktur und zeigten, dass sie keine Vorzugsrichtung im Bezug zum Substrat aufweist, sondern in einer Vielzahl von Rotationsdomänen auf der Oberfläche vorliegt. Zusätzlich konnte über eine Analyse der C1s- sowie O1s-Emissionslinie nachgewiesen werden, das keine Dissoziation der Moleküle bei der Adsorption auf der unpassivierten GaN(0001)- Oberfläche stattfindet. Ein Vergleich von den Bindungsenergien der Signale in der C1sund O1s-Emissionslinie mit zunehmender PTCDA-Menge zeigte, dass nur schwache Molekül-Substrat-Wechselwirkungen auftreten. Darüber hinaus konnte durch NEXAFS- Untersuchungen bzgl. der Molekülorientierung auf der Oberfläche nachgewiesen werden, dass der Großteil der Moleküle mit der Molekülachse parallel zum Substrat liegt. 136
8. Zusammenfassung und Ausblick Gegenstand dieser Arbeit waren die Untersuchungen zum Wachstum und die Charakterisierung von dünnen PTCDA-Filmen auf der Si(111) √ 3× √ 3 R-30 ◦ -Ag-, Si(111) √ 3× √ 3 R-30 ◦ -Bi- und der GaN(0001)-Oberfläche. Des Weiteren war auch die Reinigung der GaN(0001)-, für die spätere Deposition von PTCDA, und die Reinigung der GaN(2110)- Oberfläche ein Thema dieser Arbeit. In diesem Abschnitt sollen die wesentlichen Ergebnisse der Arbeit zusammengefasst und ein Ausblick auf weitere Experimente gegeben werden. PTCDA-Adsorption auf passivierten Si(111)-Oberflächen Strukturelle Untersuchungen zur Adsorption von PTCDA auf der Si(111) √ 3× √ 3 R-30 ◦ - Ag-Oberfläche konnten ein geordnetes Wachstum in zwei unterschiedlichen Strukturen nachweisen. Eine Struktur war die vom Volumenmaterial bekannte herringbone-Struktur (HB). Diese Anordnung der Moleküle lag in drei verschiedenen Phasen auf der Oberfläche vor, die jeweils eine unterschiedliche Ausrichtung zum Substrat aufwiesen. Zwei Phasen zeigten eine identische Abmessung der Einheitszelle von (19,7 ± 0,2 × 12,3 ± 0,2) Å 2 und unterschieden sich ausschließlich in der Ausrichtung. Die dritte Phase unterschied sich nicht nur in der Ausrichtung zum Substrat, sondern wies auch noch eine geringfügig andere Abmessung der Einheitszelle auf ((20,2±0,2×12,1±0,2) Å 2 ). Als weitere Struktur konnte eine quadratische Anordnung mit einer Einheitszellengröße von (16,5±0,2×16,5±0,2) Å 2 beobachtet werden. Darüber hinaus konnte eine für das PTCDA noch unbekannte Struktur mit einer nicht rechtwinkeligen Einheitszelle identifiziert werden. Im Rahmen der Adsorption von PTCDA auf der Si(111) √ 3 × √ 3 R-30 ◦ -Bi-Oberfläche wurden zunächst die Molekül-Substrat-Wechselwirkungen untersucht. Anhand einer detaillierten Analyse der C1s- und O1s-Emissionslinie konnte nachgewiesen werden, dass die Moleküle nicht dissoziativ auf der passivierten Oberfläche adsorbieren. Zusätzlich konnte im Submonolagenbereich ein Ladungstransfer von den Carbonylsauerstoffen der Anhydridgruppe zum Substrat beobachtet werden. Bei den strukturellen Untersuchungen konnte, wie schon bei der Silber-passivierten Oberfläche, ein geordnetes Wachstum der Moleküle identifiziert werden. Es konnten sechs 137
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Wachstum und Charakterisierung dün
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Abstract The growth of ordered thin
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Inhaltsverzeichnis 3.2.3. Wachstum
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1. Einleitung In den letzten Jahrze
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2. Physikalische Grundlagen 2.1. Di
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2.2. Der Wachstumsprozess 2.2. Der
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2.3. Grundlagen der Elektronenbeugu
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2.3. Grundlagen der Elektronenbeugu
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k f k i (hkl) G h,k,l (000) Abb. 2.
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2.4. Rastertunnelmikroskopie (STM)
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2.4. Rastertunnelmikroskopie (STM)
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2.5. Infrarot (IR)-Spektroskopie Di
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2.7. Röntgenphotoelektronenspektro
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elementspezifische Bindungsenergie
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3. Materialsysteme (a) Silizium Kri
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3. Materialsysteme 3.1.1. Passivier
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3. Materialsysteme weise eine Bedec
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3. Materialsysteme 3.2. Galliumnitr
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3. Materialsysteme Abb. 3.2.4: Reko
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3. Materialsysteme 3.2.3. Wachstum
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3. Materialsysteme Abb. 3.3.2: Kris
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4. Experimentelle Details Die im Ra
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4.1.1. Das XPS Spektrometer 4.1. Da
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Drehung gegen den Uhrzeigersinn Ein
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4.2. Das SPA-LEED-System nen auf de
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4.3. Probenpräparation 4.3.1. Prä
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4.3. Probenpräparation 375 ◦ C,
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4.3.4. Die Babykammer Um die Schich
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4.5. Das IR-Spektrometer Das Materi
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5. Wachstum von PTCDA auf passivier
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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: Intensität (arb. units) C-K-Kante
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
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