Wachstum und Charakterisierung dünner PTCDA-Filme auf ...

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4. Experimentelle Details Abb. 4.1.5: STM-Kammer (außen) (nach [26]). Abb. 4.1.6: STM-Kammer (innen). 4.1.3. Die LEED-Optik Anschluss für Hochspannung (Schirm) Montageflansch mit Sichtfenster Anschluss für Filamentspannung, Strahlenergie, Wehnelt- und Linsensystem Elektronenkanone Drehregler für Schirmposition Fluoreszenzschirm Wehnelt-Zylinder Kathode Anode, Linse - + + - + - Leuchtschirm Probe - + 5 kV - + 0-300 V Gegenspannung Abb. 4.1.7: Links: Foto des LEED-Systems der Firma Omicron GmbH. Rechts: Schematischer Aufbau des LEED-Systems (aus [73]. Bei dem in dieser Arbeit verwendeten LEED-System handelt es sich um ein SPECTA- LEED der Firma Omicron GmbH. In Abb. 4.1.7 ist ein schematischer Aufbau (rechts), sowie ein Foto des LEED-Systems gezeigt (links). Abbildung 4.1.7 (links) zeigt die Anordnung der Elektronenkanone und des Fluoreszenzschirms, sowie deren Verbindung mit dem Montageflansch. Ein Sichtfenster ist in den Flansch montiert, durch welches die auf dem Fluoreszenzschirm abgebildeten Beugungsbilder beobachtet und abfotografiert werden können. Die Elektronenkanone besteht aus einem thoriumlegiertem Wolframfilament, welches durch Glühemmission die Elektronen liefert. Die freigesetzten Elektronen werden durch eine Anode auf die Probe beschleunigt. Ein Wehneltzylinder sorgt für eine Fokussierung, und eine Strahlbündelung wird durch ein dreielementiges Linsensystem realisiert. Um ein intensives Beugungsbild zu erhalten, werden die gebeugten Elektro- 48
4.2. Das SPA-LEED-System nen auf den Fluoreszenzschirm beschleunigt. Bei dem Fluoreszenzschirm handelt es sich um einen Phosphorschirm, welchem vier konzentrische Halbkugelgitter voran gehen. Dabei bilden die beiden mittleren Gitter ein retardierendes Feld um Sekundärelektronen abzufangen, auch Supressor genannt. Die anderen beiden Gitter sind geerdet und schirmen den übrigen Raum gegen dieses Feld ab. Eine LEED-Steuerungseinheit ist mit den beiden Anschlüssen des LEED-Systems verbunden. Über diese Einheit ist es möglich, die Strahlenergie, den Filamentstrom, die Spannungen für das Linsensystem und den Wehneltzylinder, sowie die Hochspannung für den Fluoreszenzschirm zu variieren. 4.1.4. Die Radiofrequenz(RF)-Plasmaquelle Die Untersuchungen in dieser Arbeit wurden mit einer Uni-Bulb Plasmaquelle der Firma Applied Epi durchgeführt. Die Plasmaquelle kann per Ventil von der Hauptkammer getrennt und durch eine Turbomolekularpumpe separat gepumpt werden. Im Inneren der Plasmaquelle befindet sich die aus pyrolitischem Bornitrid bestehende Plasmakammer, welche von einer Wasserkühlung umgeben ist. Durch einen RF-Generator und eine Spule um die Kammer wird das benötigte elektrische Feld erzeugt. Der Gaseinlass wird über ein Dosierventil realisiert. Die durch das Plasma erzeugten Stickstoffatome treten durch kleine Löcher in der Apertur am Ende der Plasmaquelle aus und werden durch die Druckdifferenz zwischen Hauptkammer und Plasmaquelle auf das Substrat gelenkt. Die Plasmaquelle ist so konzipiert, dass ca. 70 % atomarer Stickstoff, 25 -30 % N + 2 - und 0,1 % N + -Ionen an der Lochapertur am Ende der Plasmaquelle austreten [74]. Während des Betriebs betrug der Druck innerhalb der Hauptkammer etwa 5×10 −5 mbar. 4.2. Das SPA-LEED-System In Abb. 4.2.1 ist das in dieser Arbeit genutzte SPA-LEED-UHV-System der Arbeitsgruppe Oberflächenphysik des IFP zu sehen. Im Wesentlichen besteht die UHV-Anlage aus einer kommerziellen, zylinderförmigen Hauptkammer aus Edelstahl. Durch ein Pumpensystem, bestehend aus einer Vorpumpe, einer Turbomolekularpumpe, einer Ionen-Getter- Pumpe und einer Titan-Sublimationspumpe, wird ein Basisdruck von ca. 1×10 −10 mbar in der Hauptkammer ermöglicht. Der Probentransfer erfolgt unter Verwendung eines load locks, welches separat durch eine Vorpumpe und eine Turbomolekularpumpe gepumpt werden kann. Zwischen load lock und Hauptkammer, welche in einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind, ist ein Übergangsbereich montiert, welcher ein bewegliches Probenregister beinhaltet. In diesem Register können bis zu fünf Proben aufbewahrt und ausgegast werden. Zur Aufrechterhaltung des UHV in der Hauptkammer ist jeweils 49
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Wachstum und Charakterisierung dün
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Abstract The growth of ordered thin
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Seite 13 und 14: 1. Einleitung In den letzten Jahrze
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6. Reinigung von GaN-Oberflächen G
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6.1. Stand der Wissenschaft zen im
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Die N1s-Emissionslinie 6.2. Emissio
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Intensität (arb. units) 294 CH x O
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Chemische Charakterisierung 6.3. Re
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Abb. 6.3.4: STM-Bild der Probenober
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6.3.2. N2-Plasma-unterstützte Rein
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6.4. Reinigung von GaN(2110)-Oberfl
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lfd. Nr. Reinigungsschritt 1 initia
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7. Adsorption von PTCDA auf der GaN
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7.2. Morphologische Untersuchungen
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Höhe ( ) 5 nm 6 4 2 0 (b) 0 0.5 1.
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Anhand der Signalpositionen in Abb.
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7.4. Molekül-Substrat-Wechselwirku
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Intensität (arb. units) C-K-Kante
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8. Zusammenfassung und Ausblick Geg
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mögliche Modifizierungsschritt, Pe
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A. Anhang A.1. PTDA auf der Si(111)
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A.2. Reinigungsergebnisse zu den Ga
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A.2. Reinigungsergebnisse zu den Ga
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A.3. PTCDA auf der GaN(0001)-Oberfl
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Literaturverzeichnis [18] T. A. Wit
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Literaturverzeichnis [57] A. R. Smi
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Literaturverzeichnis [92] Z. Iqbal,
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Literaturverzeichnis [127] S. Grede
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Ahrens. Obwohl ihr beide sehr viel
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