Wachstum und Charakterisierung dünner PTCDA-Filme auf ...
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3.3. 3,4,9,10-Perylentetracarbonsäuredianhydrid<br />
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Abb. 3.3.1: (a) <strong>PTCDA</strong>-Pulver (b) Konstitutionsformel des <strong>PTCDA</strong>-Moleküls.<br />
Das 3,4,9,10-Perylentetracarbonsäuredianhydrid (<strong>PTCDA</strong>)-Molekül gehört zu der Gruppe<br />
der aromatischen Moleküle <strong>und</strong> zeichnet sich durch seine intensive Rotfärbung aus.<br />
Anwendung findet es in der Farbmittel-Industrie sowie in der Entwicklung organischer<br />
Halbleiter-Bauelemente. In Abb. 3.3.1 (b) ist die Strukturformel gezeigt. Das Molekül<br />
besteht aus einem Perylenkern <strong>und</strong> zwei Anhydrid-Endgruppen, wodurch sich die<br />
Summenformel zu C24H8O6 ergibt. Die Größe des <strong>PTCDA</strong>-Moleküls, welche anhand von<br />
Van-der-Waals-Radien berechnet wurde, beträgt 14,2 Å×9,2 Å [63]. Die planare Struktur<br />
des Moleküls wird durch die sp 2 -Hybridisierung der Ring-Kohlenstoffatome hervorgerufen.<br />
Die pz-Orbitale der Perylen-Kohlenstoffatome, welche senkrecht zur Molekülebene<br />
orientiert sind, weisen jeweils ein Valenzelektron <strong>auf</strong>. Diese halb besetzten Orbitale bilden<br />
das für aromatische Moleküle charakteristische delokalisierte π-Elektronensystem.<br />
Die Sauerstoffatome in den Anhydrid-Endgruppen führen durch ihre hohe Elektronegativität<br />
zu einem permanenten Quadrupolmoment mit einer negativen Ladung r<strong>und</strong><br />
um die Endgruppen <strong>und</strong> einer positiven Ladung im Zentrum des Perylenkerns. Der Kristall<strong>auf</strong>bau,<br />
sowie die Ausbildung von Überstrukturen <strong>auf</strong> Substraten, wird erheblich<br />
durch dieses Quadrupolmoment beeinflusst [63]. Die Symmetrie des <strong>PTCDA</strong>-Moleküls<br />
entspricht der Punktgruppe D2h in der Schönflies-Symbolik [65].<br />
<strong>PTCDA</strong> weist bei Raumtemperatur einen sehr geringen Dampfdruck <strong>auf</strong> <strong>und</strong> hat eine<br />
Sublimationstemperatur die im Bereich von 350 ◦ C bis 420 ◦ C liegt. Diese Temperaturen<br />
liegen deutlich unter der Zersetzungstemperatur, welche mit 500 ◦ C angegeben wird [66].<br />
Der niedrige Dampfdruck sorgt weiterhin dafür, das dünne Schichten von <strong>PTCDA</strong> auch<br />
bei Raumtemperatur über lange Zeit stabil sind [66].<br />
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