FWF - Funktionalisiert ogran. - Funktionalisierte organische Schichten

In diesem Projekt sollen physikalische und chemische Eigenschaften von ultra-dünnen Schichten einer neuartigen Klasse von funktionalisierten organischen Molekülen mit photoreaktiven Endgruppen untersucht werden. Dabei soll vor allem die Struktur, Stabilität und Reaktivität dieser dünnen Schichten im Detail untersucht werden und die Möglichkeit erforscht werden, inwieweit man mit diesen Molekülen gut geordnete Schichten (self-assembled monolayers, SAMs) erzielen kann. Wir werden die Reaktivität dieser Schichten und deren Beeinflussung durch UV Bestrahlung für drei verschiedene Fälle untersuchen: a) Das Adsorptionsverhalten von einfachen gasförmigen Molekülen wie Wasser, Kohlenwasserstoffen und Aminen soll untersucht werden, da dies für den Einsatz dieser Schichten in der Sensorik und für die Photolithographie von Interesse ist. b) Die Schichtbildung von Gold und Aluminium auf den funktionalisierten organischen Schichten soll untersucht werden, da dies für die Herstellung von Kontakten bei den organo-elektronischen Bauelementen von Wichtigkeit ist. c) Organische Heteroschichten durch Aufdampfen von aromatischen organischen Materialien (z.B. Oligo-Phenylen) auf den SAM sollen untersucht werden, da bei modernen organischen Elektronikbauelementen typischerweise Heterostrukturen eingesetzt werden. Die meisten Untersuchungen werden unter Ultrahochvakuumbedingungen durchgeführt und eine Vielzahl von oberflächenanalytischen Techniken werden eingesetzt, wodurch in-situ Untersuchungen der Wachstumskinetik, der Filmstruktur und der Reaktivität unter kontrollierten Bedingungen ermöglicht werden. Die Schichten werden hauptsächlich in-situ durch Aufdampfen im Vakuum hergestellt werden (physical vapour deposition, PVD), es sollen aber auch Oberflächenuntersuchungen an Schichten durchgeführt werden, die ex-situ in Lösungen hergestellt wurden. Als Untersuchungsmethoden werden die Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS), Beugung niederenergetischer Elektronen (LEED), Thermische Desorptionsspektroskopie (TDS) und Infrarot Absorptionsspektroskopie (RAIRS) eingesetzt, um die chemische Zusammensetzung, die Struktur, chemische Reaktivität und die UV-Empfindlichkeit der Schichten zu analysieren. Durch Zusammenarbeit mit Kooperationspartnern werden auch Rasterelektronenmikroskopie (SEM), Rasterkraftmikroskopie (AFM), Rastertunnelmikroskopie (STM) und Röntgenbeugung (XRD) für die Untersuchungen eingesetzt. Von diesen Untersuchungen erwarten wir ein tieferes Verständnis der grundlegenden Prinzipien der SAM Formierung dieser speziellen Klasse von organischen Molekülen. Dadurch können neue Perspektiven für die Anwendung solcher Filme, z.B. für die Sensorik, Photolithographie, als Schutzschichten und für organo-elektronische Bauelemente im allgemeinen eröffnet werden.