Wachstum und Charakterisierung dünner PTCDA-Filme auf ...

mögliche Modifizierungsschritt, Perlyen oder Perylentetracarbonsäurediimid zu verwenden,
um somit ein genaueres Verständnis der Wechselwirkungen an der Grenzfläche zu
erlangen.
Reinigung von GaN(0001)- und GaN(2110)-Oberflächen
Bevor das Wachstum von PTCDA auf der GaN(0001)-Oberfläche untersucht werden
konnte, mussten vorher geeignete Reinigungsmethoden entwickelt werden. Im Rahmen
dieser Arbeit wurden zwei verschiedene Reinigungsmethoden entworfen und deren Einfluss
auf die Kontaminate Kohlenstoff und Sauerstoff untersucht. Die entwickelten Reinigungsprozesse
setzten sich aus einem Heizschritt, gefolgt von Ga-Deposition/Desorption-
Schritten bzw. einem N2-Plasma-unterstütztem Reinigungsschritt zusammen. Die Effektivität
dieser Reinigungsprozesse wurde sowohl für die GaN(0001)- als auch für die
GaN(2110)-Oberfläche untersucht. Der quantitativen Reinigungsanalyse lag eine ausgiebige
Photoemissionslinien-Formanalyse zugrunde. Diese zeigte, dass die Sauerstoffkontaminationen
überwiegend in Form von stöchiometrischen und teilweise auch unstöchiometrischen
Galliumoxid auf der Probenoberfläche vorlagen. Die Kohlenstoffverunreinigungen
lagen größtenteils in Form von adsorbierten Kohlenwasserstoffen auf der Oberfläche
vor. Für beide Oberflächen zeigte die XPS-gestützte Reinigungsuntersuchung,
dass der erste Heizschritt der dominierende Effekt zur Entfernung von Kohlenstoff und
Sauerstoff ist. Von den anschließenden Ga-Deposition/Desorption-Schritten führte nur
der erste Schritt zu einer nennenswerten Reduzierung beider Kontaminate. Auch der
N2-Plasma-unterstützte Reinigungsschritt konnte sowohl Kohlenstoff als auch Sauerstoff
von der Probenoberfläche entfernen. Es zeigte sich, dass die N2-Plasma Reinigung deutlich
effektiver Kohlenstoff entfernt, während hingegen die Ga-Reinigung effektiver in der
Reduktion des Sauerstoffes ist.
Eine Analyse der Stöchiometrie in Abhängigkeit des Reinigungsverlaufes zeigte, dass die
obersten Kristalllagen durch beide Reinigungsprozesse nicht negativ beeinflusst werden.
Zusätzlich konnten morphologische und strukturelle Untersuchungen nachweisen, dass
die Reinigung zu einer drastischen Verbesserung der Oberflächenrauigkeit führte.
Ein denkbarer nächster Schritt wäre die Kombination dieser beiden Methoden, um somit
spektroskopisch reine Oberflächen zu erhalten.
PTCDA-Adsorption auf der GaN(0001)-Oberfläche
Umfassende Analysen zum Wachstum von PTCDA auf den gereinigten GaN(0001)-
Oberflächen konnten ein Inselwachstum nachweisen. Es zeigte sich, dass die Defekte
139