Wachstum und Charakterisierung dünner PTCDA-Filme auf ...

5.1. Stand der Wissenschaft
Zahlreiche Untersuchungen bzgl. der Adsorption von PTCDA auf Metalleinkristallen,
wie z. B. Ag(111) oder Au(111), zeigten ein hervorragendes Ordnungsverhalten der Moleküle
auf diesen Oberflächen [8,9]. Daher konzentrierte sich die Forschung vermehrt auf
Metall-passivierte Silizium-Oberflächen. Erste Forschungsergebnisse zu der Adsorption
von PTCDA auf der Si(111) √ 3× √ 3R-30 ◦ -Ag-Oberfläche wurden 2005 von Swarbrick
et al. [87] veröffentlicht. Bei diesen Untersuchungen handelt es sich um umfangreiche
STM-Analysen der ersten Monolage. Sie konnten sowohl die HB-Struktur als auch noch
kleinere Bereiche, die eine quadratische Anordnung der Moleküle haben, nachweisen.
Diese sogenannte quadratische Phase war bis dahin auf Halbleitersubstraten noch unbekannt
und wurde bis zu diesem Zeitpunkt nur auf Metallsubstraten nachgewiesen.
Gustafsson et al. [88] präsentierten zwei Jahre später ebenfalls STM-Untersuchungen
von PTCDA auf dieser Oberfläche, welche jedoch über die erste Monolage hinausgingen.
In ihrer umfangreichen STM-Analyse konnten sie genau wie Swarbrick et al. [87] zwei
verschiedene Strukturen auf der Oberfläche identifizieren. Die Autoren wiesen zum einen
die bekannte HB-Struktur und zum anderen die quadratische Struktur nach. Weiterhin
zeigten sie, dass die quadratische Struktur nur in den ersten zwei Monolagen vorkommt
und folgerten, dass die Molekül-Substrat-Wechselwirkung einen entscheidenden Einfluss
auf die Entstehung dieser Struktur hat. Zusätzlich beobachteten sie, dass die Moleküle
Lage-für-Lage auf der Oberfläche wachsen. In einer zweiten Arbeit präsentierten
sie eine umfangreiche Photoemissionsanalyse [89]. Diese XPS-Untersuchungen bestätigten
die angenommenen Wechselwirkungen zwischen Substrat und Sauerstoffatomen
des Moleküls und das im STM beobachtete Lage-für-Lage-Wachstum über eine Analyse
der Si2p-Emissionslinie [89]. Die im Jahre 2009 erschienenen Forschungsergebnisse
von Nicoara et al. [90] beschäftigten sich mit der Adsorption auf Si(111)2 √ 3 × 2 √ 3R-
30 ◦ -Sn-Oberflächen. Durch hochaufgelöste STM-Bilder konnten sie eine kommensurable
4 √ 3×2 √ 3-PTCDA-Struktur auf der Oberfläche nachweisen. Die Moleküle ordneten sich
auf dieser Oberfläche jedoch nicht in der gewohnten HB-Struktur sondern in Reihen an.
Die Ausbildung dieser kommensurablen Reihenstruktur führten sie auf die Ausbildung
einer Sn-O-Bindung, zwischen dem Substrat und den Molekülen zurück.
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