Wachstum und Charakterisierung dünner PTCDA-Filme auf ...

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5. Wachstum von PTCDA auf passivierten Siliziumoberflächen Struktur Matrix (±0,01) b1 (Å) b2 (Å) β ( ◦ ) α ( ◦ ) S � � 2,68 1,97 0,73 −1,97 16,5±0,2 16,5±0,2 90,0±0,5 45,0±0,5 HB1 � � 3,32 1,51 0,07 −1,83 19,7±0,2 12,3±0,1 89,8±0,5 28,1±0,5 HB2 � � 2,94 2,81 0,98 −1,11 19,7±0,2 12,4±0,1 89,5±0,5 57,5 ±0,5 HB3 � � 3,30 1 0,46 1,98 20,2±0,2 12,1±0,1 89,7±0,5 17,0 ±0,5 UK � � 1,59 −1,49 1,53 3,11 18,1±0,2 18,4 ±0,2 119,6±0,5 29,2 ±0,5 Tab. 5.3.1: Überblick über alle identifizierten Strukturen auf der Si(111) √ 3× √ 3R-30 ◦ -Ag-Oberfläche. b1 und b2 definieren die Einheitszelle und β ist der Winkel zwischen � b1 und � b2. α ist der Winkel zwischen dem Einheitsvektor � b1 des PTCDA und dem Einheitsvektor �a1 des Substrates. den Einheitsvektoren der quadratischen Struktur und weist einen Wert von (90,0±0,5) ◦ auf. Der Winkel zwischen dem Gittervektor�a1 der Silberüberstruktur und dem Einheitsvektor � b1 der quadratischen Struktur beträgt (45,0±0,5) ◦ und wird in Abb. 5.3.5 mit α bezeichnet. Die Strukturparameter sind nochmals in Tab. 5.3.1 zusammengefasst. Mit Hilfe dieser Überstrukturmatrix wurde das in Abb. 5.3.6 gezeigte LEED-Bild mit einer in der Arbeitsgruppe vorhandenen Software simuliert. Vergleicht man das simulierte Bild mit dem gemessenen SPA-LEED-Bild, so beschreibt der Strukturvorschlag der quadratischen Struktur zwar die meisten intensiveren Reflexe richtig, jedoch gibt es noch eine Vielzahl von starken und schwachen Reflexen, die durch diesen Vorschlag nicht wiedergegeben werden. Das deutet darauf hin, dass die quadratische Struktur alleine nicht ausreichend ist, um das beobachtete SPA-LEED-Bild zu beschreiben. Wie bereits erwähnt ist aus STM-Untersuchungen bekannt [87,88], dass es noch eine weitere Struktur gibt: Die HB-Struktur. Die Existenz dieser Struktur kann durch das Beugungsbild bestätigt werden. Unter Berücksichtigung der Substratsymmetrie ergeben sich bei dieser Anordnung zusätzlich zu den Rotations- auch noch Spiegeldomänen. In Abb. 5.3.7 sind die reziproken Einheitszellen der verschiedenen Rotations- und Spiegeldomänen einer HB-Struktur (HB1) eingezeichnet. Aufgrund der p2gg-Symmetrie der Einheitszel- 68
Abb. 5.3.7: Beugungsbilder von PTCDA auf Si(111) √ 3× √ 3R-30 ◦ -Ag (30eV, 1,2ML) mit farbig eingezeichneten reziproken Einheitszel- len der verschiedenen Rotationsdomänen. 5.3. Adsorption von PTCDA auf Si(111) √ 3× √ 3 R-30 ◦ -Ag b 2 β b 1 Ag Si α a 2 a 1 Abb. 5.3.8: Schematische Darstellung der HB-Struktur auf der Si(111) √ 3 × √ 3R-30 ◦ - Ag-Oberfläche (HCT-Modell). Die Gleitsym- metrieebenen sind schwarz gestrichelt. le besitzt diese zwei Gleitspiegelebenen parallel zu � b1 und � b2 (siehe Abb. 5.3.8) und führt dazu, dass die (0k)- und (h0)-Reflexe für ungerade h und k Werte ausgelöscht sind. Eine schematische Darstellung der HB-Struktur auf der Si(111) √ 3× √ 3 R-30 ◦ -Ag- Oberfläche ist in Abb. 5.3.8 einzusehen. Die genauen Abmessungen dieser Anordnung sind in Tab. 5.3.1 zusammengefasst. Neben dieser Struktur kann noch eine weitere HB- Struktur (HB2) beobachtet werden. Die Einheitszelle weist die gleiche Abmessung wie die der HB1-Struktur auf, jedoch unterscheidet sie sich in der Ausrichtung zum Substrat (siehe Tab. 5.3.1). Die ersten sichtbaren Reflexe dieser Anordnung sind in Abb. 5.3.7 rot markiert. Die Abmessungen dieser beiden Strukturen zeigen eine gute Übereinstimmung mit der von Gustafsson et al. [86] gefundenen dominanten HB-Struktur. Neben diesen recht deutlich ausgeprägten HB-Strukturen tritt noch eine dritte HB-Struktur (HB3) auf. Abbildung 5.3.11 zeigt den in Abb. 5.3.7 blau markierten Bereich vergrößert. Es kann deutlich die für eine HB-Struktur typische dreieckige Anordnung der (11)-, (11)und (20)-Reflexe beobachtet werden. Im Gegensatz zu den ersten beiden Strukturen weist diese Struktur jedoch eine geringfügig andere Größe der Einheitszelle auf (siehe Tab. 5.3.1). Die Abmessung dieser Struktur zeigt eine gute Übereinstimmung mit der HB-Struktur, die Gustafsson et al. [86] bei einer Bedeckung von über zwei Monolagen fanden. Die schwachen Reflexe dieser Struktur weisen auf sehr wenige Bereiche hin, die diese Struktur aufweisen. Aus diesem Grund liegt der Schluss nahe, dass die von Gustafsson et al. für viele Monolagen beobachtete Phase schon vorher auftritt, die Autoren sie jedoch aufgrund der geringen Häufigkeit im STM nicht beobachtet haben. Dieser 69
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Wachstum und Charakterisierung dün
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Abstract The growth of ordered thin
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Inhaltsverzeichnis 3.2.3. Wachstum
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1. Einleitung In den letzten Jahrze
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2. Physikalische Grundlagen 2.1. Di
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2.2. Der Wachstumsprozess 2.2. Der
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2.3. Grundlagen der Elektronenbeugu
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2.3. Grundlagen der Elektronenbeugu
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k f k i (hkl) G h,k,l (000) Abb. 2.
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2.4. Rastertunnelmikroskopie (STM)
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2.4. Rastertunnelmikroskopie (STM)
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Seite 48 und 49: 3. Materialsysteme Abb. 3.2.4: Reko
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Seite 59 und 60: Drehung gegen den Uhrzeigersinn Ein
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Seite 63 und 64: 4.3. Probenpräparation 4.3.1. Prä
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Seite 117 und 118: 6.1. Stand der Wissenschaft zen im
Seite 119 und 120: Die N1s-Emissionslinie 6.2. Emissio
Seite 121 und 122: Intensität (arb. units) 294 CH x O
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Seite 129 und 130: 6.4. Reinigung von GaN(2110)-Oberfl
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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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