Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 34: Organische Dünnschichten

O 34.13: Vortrag

Donnerstag, 14. März 2002, 18:30–18:45, H45

Untersuchungen zum Wachstum einer OTS-Monoschicht auf Si(100) mittels Rasterkraftmikroskopie — •Thorsten Balgar, Rafael Bautista, Nils Hartmann und Eckart Hasselbrink — Universität Essen, Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, Universitätsstraße 5, 45117 Essen

Das Wachstum einer Monoschicht aus Octadecyltrichlorsilan (OTS) auf Si(100) in Lösung wurde mittels ex situ Rasterkraftmikroskopie untersucht. In Übereinstimmung mit anderen Arbeiten [1, 2] lässt sich ein Inselwachstum beobachten. Auffällig sind Inselformen, die an fraktale Strukturen erinnern und damit auf ein diffusionslimitiertes Wachstum hinweisen, das eine mobile adsorbierte Spezies voraussetzt [2]. Mit steigendem Bedeckungsgrad nimmt die durchschnittliche Größe der Inseln zu und die Anzahl der Inseln ab. Während jüngste mittels Infrarot- und Röntgenreflexionsspektroskopie durchgeführte Messungen auf eine einfache Langmuiradsorptionskinetik hinweisen [3, 4], ergibt die Analyse der AFM Bilder in dieser Arbeit eine nahezu lineare Zunahme der Bedeckung bis zu einem Bedeckungsgrad von 0.75 ML. Die Höhe der Inseln liegt durchgängig bei etwa 2.4 nm, woraus sich auf eine fast senkrechte Orientierung der Moleküle zur Oberfläche schließen lässt. Die Ergebnisse werden auf der Grundlage eines allgemeinen Mechanismus zur Schichtbildung diskutiert.

[1] R. Resch et al., Appl. Surf. Sci. 140 (1999) 168

[2] D. K. Schwartz et al., Phys. Rev. Lett. (1992) 3354

[3] A. G. Richter et al., Rev. E 61 (2000) 607

[4] T. Vallant et al., Langmuir 15 (1999) 5339