Adsorption von Molekülen und selbstorganisierten molekularen Komplexen auf dielektrischen Oberflächen: Charakterisierung mit Metastable Impact Electron Spectroscopy und X-ray Photoelectron Spectroscopy

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Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist ein umfassendes Verständnis der Struktur und der Wechselwirkungen von organischen Molekülen auf dielektrischen Oberflächen. Von besonderem Interesse sind molekulare Systeme mit einer Tendenz zur Selbstorganisation, da die Selbstorganisation von Molekülen einerseits eine breite Anwendung im Bereich der Oberflächenmodifikation findet, andererseits aber auch eine viel versprechende Strategie zur zukünftigen Herstellung von Bauteilen für die molekulare Elektronik und Optoelektronik darstellt. Zunächst werden reine dielektrische Substratoberflächen wie TiO2(110), CaF2(111) und CeO2(111), charakterisiert. Dann sollen auf diesen Oberflächen Perylenderivate studiert werden, die es ermöglichen, eine Vielzahl an intermolekularen Wechselwirkungen bei planarer Adsorption zu beobachten. Es folgen Untersuchungen von speziellen Molekülen wie Acenen und (Oligo)Helicenen. Um ein umfassendes Verständnis der Vorgänge bei der molekularen Selbstorganisation zu entwickeln, werden detaillierte Studien des Substrats, der Moleküle sowie ihrer funktionellen Gruppen vorgenommen. Dann folgt die Vermessung der elektronischen Struktur und der molekularen Anordnung der Adsorbate. Dabei sollen Effekte intramolekularer sowie der Adsorbat-Substrat-Wechselwirkung identifiziert werden. Im Mittelpunkt dieses Studiums stehen Messungen mittels Elektronenspektroskopie. Neben der traditionellen Messtechniken (XPS, UPS) soll vor allem die Spektroskopie metastabiler Atome (MIES) für die höchstempfindliche Analyse der Elektronenzustände an Oberflächen eingesetzt werden.