Bedeckungs- und temperaturabhängige Strukturen von nicht kommensurablen, epitaktischen, organischen Dünnschichten

Sojka, Falko GND

Organische Moleküle, welche einst lediglich als Farbstoffe dienten, sind längst etablierte Bestandteile in modernen elektronischen Geräten. Wegen des Trends hin zu immer kleineren und effizienteren Bauelementen spielen Grenz- und Oberflächeneffekte eine immer größere Rolle. Mit dem Ziel zu einem besseren Verständnis solcher Effekte beizutragen werden in dieser Arbeit Dünnschichten aus organischen Molekülen auf einkristallinen Oberflächen untersucht. Die dazu angewandten Methoden STM und LEED bieten Einblicke in den Orts- und Frequenzraum der Oberflächenstrukturen. Zur Steigerung der Objektivität und Genauigkeit der LEED-Analyse wurde eigens das Programm LEEDLab entwickelt und implementiert. Das System Naphthalin auf natürlichem Graphit zeigt einen enormen Polymorphismus. Sechs verschiedene Phasen wurden identifiziert. Die komplexen Zusammenhänge zwischen Bedeckung, Temperatur und Struktur werden in einem detaillierten Phasendiagramm zusammengefasst. Als weiterer Vertreter der reinen PAHs wurde Coronen auf verschiedenen Substraten untersucht. Auf den Substraten Ag(111), Cu(111) und Graphen bildet sich bei Raumtemperatur jeweils eine hochgeordnete aber inkommensurable Phase aus, welche kontinuierlich ihre Gitterparameter in Abhängigkeit von der Bedeckung ändert. Die gleiche kontinuierliche Änderung dieser kristallinen Phasen kann durch eine Variation der Temperatur hervorgerufen werden. Energetisch kann dieses Verhalten durch flexible Adsorbatgitter beschrieben werden. Hierzu wird ein noch junges Modell (Meissner-Modell), welches insbesondere das Wachstum von inkommensurablen Strukturen erklären kann, erweitert und auf das System Coronen auf Graphen angewendet. Die resultierenden Übereinstimmungen sind bemerkenswert und geben generell Anlass dazu, die Vorstellung von starren Gittern gerade bei der Epitaxie von organischen Schichten zu überdenken. Das erweiterte Meissner-Modell ist prädestiniert dafür, zukünftig auf weitere solche Systeme angewendet zu werden.

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Sojka, Falko: Bedeckungs- und temperaturabhängige Strukturen von nicht kommensurablen, epitaktischen, organischen Dünnschichten. Jena 2018.

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