Lithographische Funktionalisierungen reaktiver organischer Schichten durch Singulett-Sauerstoff

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In diesem Projekt sollen mikroskopische Strukturen durch Reaktion mit photochemisch generiertem Singulett-Sauerstoff erzeugt werden. Zur Untersuchung werden Farbstoff-dotierte monomolekulare Schichten und Polymerfilme von Polyacenen und Olefinen auf Si-Oberflächen aufgebaut. Eine Zielsetzung besteht in der Entwicklung von speziellen lithographischen Methoden. Hierbei können die Photosensibilisatoren durch verschiedene Ansätze gezielt vorstrukturiert werden, um als reaktive Zentren in den umgebenden Schichten die lokale Bildung von Singulett-Sauerstoff zu steuern. Daneben soll die Vielfalt der Singulett-Sauerstoff-Chemie zur Einführung funktioneller Gruppen auf Oberflächen genutzt werden. Hieraus ermöglicht sich die Konstruktion dreidimensionaler Topographien durch kovalente und nicht-kovalente Verknüpfungen. Von besonderem Interesse sind reversibel funktionalisierbare Schichten von Polyacenen, deren Strukturen lösch- und wiederbeschreibbar sind. Es sollen Polymere synthetisiert werden, die Singulett-Sauerstoff unter starken Konformationsänderungen binden, um in Schichten lokale Volumenveränderungen zu induzieren. Geplant ist auch die Entwicklung von Schichtsystemen, die mit Singulett-Sauerstoff beschrieben werden, um als Stempel Muster auf angrenzende Schichten zu übertragen. Die beschriebenen Funktionalisierungen von Oberflächen mit Licht und Luft sollten auch aus ökologischer Sicht zu interessanten Anwendungen führen.