Wachstum und Charakterisierung dünner PTCDA-Filme auf ...

2.3. Grundlagen der Elektronenbeugung
sind größere Inseln stabiler als kleine. Die Diffusionsprozesse der adorbierten Teilchen
auf den Inseln bestimmen im Wesentlichen die Form der Inseln. Können die Teilchen
überhaupt nicht auf der Inseloberfläche diffundieren, so wird von diffusionsbegrenztem
Wachstum gesprochen (diffusion on limited aggregation, DLA) [18], was zu stark fraktalen
Inselformen führt. Können die Teilchen sich frei auf der Inseloberfläche bewegen,
nimmt die Insel eine Gleichgewichtsform an. Natürlich gibt es auch Zwischenregimes, die
durch Diffusionsbarrieren auf der Inseloberfläche unterschieden werden können. Werden
die Barrieren, wie Diffusion entlang gerader Inselgrenzen, Diffusion an Ecken vorbei und
über Stufen hinweg überwunden, so nähert sich die Inselform der Gleichgewichtsform an.
Die Diffusion von Teilchen von einer höheren Terrasse über eine Stufe hinunter auf eine
tiefere Terrasse wird unter Umständen durch sogenannte Ehrlich-Schwöbel-Barrieren behindert
[19,20]. Die Reifung von Inseln ist ein weiteres wichtiges Phänomen im späterem
Wachstumsstadium. So kann es dazu kommen, dass größere Inseln auf Kosten kleinerer
Inseln wachsen [17]. Dieser Prozess wird als Ostwald-Reifung bezeichnet und begründet
sich darin, dass größere Inseln energetisch günstiger als kleine sind.
2.3. Grundlagen der Elektronenbeugung
1925 wurde der Wellencharakter von Teilchen erstmal von Louis de Broglie theoretisch
vorhergesagt. Erste Elektronenbeugungsexperimente wurden nicht viel später (1927) von
Thomson und Reid und – vollkommen unabhängig – von Davisson und Germer durchgeführt.
Diese Experimente stellten den experimentellen Beweis für die Wellennatur der
Elektronen dar und wurden 1937 mit dem Nobelpreis für Physik an Davisson und Thomson
honoriert.
2.3.1. Prinzip der Elektronenbeugung
Aufgrund des vorherigen erwähnten Welle-Teilchen-Dualismus besitzen Elektronen Welleneigenschaften
und können z.B. an einem Gitter gebeugt werden. Dabei muss die
Wellenlänge der verwendeten Wellen ungefähr den Abständen des Gitters entsprechen.
Deshalb werden typischerweise Elektronen mit einer Energie von 10 -200 eV verwendet.
Die Wellenlänge λ ist nach de Broglie gegeben durch:
λ =
h
√ 2meE =
�
150,4
E(eV)
(2.3.1)
mit dem Planckschen Wirkungsquantumh, der Elektronenmasseme und der Elektronenenergie
E. Somit entspricht die Wellenlänge in dem angegebenen Energiebereich in etwa
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