Surface chemical functionalization of semiconductors and oxides for nanotechnology

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Heutzutage ist es zwar nasschemisch etabliert, die Eigenschaften vieler Materialien exakt einzustellen, doch gibt es bei diesen Prozessen immer noch unverstandene Teilschritte und inhärente Limitationen. Häufig werden in Industrie und Medizin sogenannte Selbst Organisierende Monolagen (SAMs), eingesetzt, um z. B. die Haftung zwischen einem Metall und dem aufgetragenen Lack zu verbessern. Das Projekt untersucht SAMs im Gebiet der Mikroelektronik und versucht, ein Verständnis sowohl der Thermodynamik als auch der Kinetik der Oberflächenchemie auf atomarer Ebene herzustellen. Dies wird notwendig sein, um neue Syntheseprozesse von höherer Komplexität vorherzusagen und effizient zu steuern. Zunächst sollen die SAMs nach einer neu entwickelten Methode von Professor Chabal präpariert werden, die dann mit Hilfe der dort zur Verfügung stehenden Untersuchungsmethoden charakterisiert werden. Begleitend sollen die Ergebnisse durch Dichte-Funktional-Theorie (DFT)-Simulationen unterstützt werden. Die neue Präparationsmethode des Gastgebers ermöglicht erstmals eine nasschemische Herstellung von Silicium-Oberflächen, die nicht oxidiert sind, die atomar glatt sind und mit OHGruppen belegt sind. Des Weiteren entsteht durch ein aufgetragenes nano-Muster mit einstellbaren Abständen zwischen den OHGruppen die Möglichkeit, gezielt die Wechselwirkungen zwischen den OHGruppen der Oberfläche und den SAMs zu untersuchen und zu verstehen.