Wer: Ralf Arnold, Mario Wühn, Andreas Terfort, Christof Wöll
Wo: Poster zur DPG-Jahrestagung 2000
Wann: 13.-17.03.2000, Potsdam
Was:
Die Struktur selbstorganisierter, eine Moleküllage dünner Filme (SAM) auf Oberflächen wird durch den Aufbau der Moleküle und durch die Eigenschaften der Oberfläche bestimmt.
Modellhaft läßt sich das adsorbierende Molekül in drei Bereiche einteilen: erstens die Ankergruppe, zweitens das Rückgrad und drittens die Kopfgruppe. In den hier untersuchten Beispielen organischer Moleküle auf Goldoberflächen findet eine Thiolgruppe (SH) als Kopfgruppe Verwendung. Die Kette besteht hier aus einem aliphatischen (-CH2)17-CH3 (Oktadekanthiol) bzw. aromatischen (C6H4)2-C6H5 (Terphenylthiol) linearem Molekül. Zur Modifikation der Oberflächeneigenschaften kann eine den Erfordernissen entsprechende Funktionalität (-OH, -COOH u.s.w.) als Kopfgruppe ergänzt werden.
Die Adsorption der Filme folgt im Rahmen einer energetischen Selbstoptimierung. Die Adsorptionsplätze der Moleküle auf der Oberfläche sind durch die Struktur und das Oberflächenpotential des unterliegenden Substrats bestimmt. Im Fall der hier genutzten Adsorption auf Au(111) binden die Schwefelmoleküle kovalent in einer Vertiefung der (111)-Struktur mit dreifacher Koordination (threefold hollow) zu den Atomen der Goldoberfläche. Dadurch sind die Abstände der einzelnen Moleküle zueinander vorgegeben. Die Selbstoptimierung der Packungsdichte der Filme auf einen kristallografisch günstigen Wert erfolgt durch Verkippung der Moleküle meist unter Deformation der Au-S-R - Bindung.
Durch die Adsorptionsgeometrie als auch durch die Packungsdichte werden die thermodynamischen Eigenschaften des Filme bestimmt. Zum Verständnis als auch zur gezielten Oberflächenterminierung der Filme ist es erforderlich, die Lage der Adsorptionsplätze und den mittleren Kippwinkel der filmbildenten Moleküle zu kennen. In diesem Poster soll die Bestimmung der Verkippung der Längsachsen o.g. Moleküle gegen die Oberflächennormale unter Verwendung der Methoden NEXAFS (Near Edge X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopy) und IRRAS (Infrared Reflection Absorption Spectroscopy) durchgeführt und die Ergebnisse miteinander verglichen werden.