Abscheidung und Charakterisierung dünner keramischer Oxidschichten auf organischen Grenzflächen (Self-Assembled Monolayers)

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Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist es, festhaftende dünne Schichten von TiO2, V205 und TiO2/V205 aus wässriger Lösung abzuscheiden. Die Substrate werden mit bifunktionalisierten, langkettigen Kohlenwasserstoffmolekülen, die sich spontan und selbstordnend zu einer Monolage anordnen (engl. Self-Assembled Monolayer), modifiziert. Die Oberflächen der Molekülmonolagen weisen die terminalen Gruppen -SO3H, -NH2 oder-OH auf. Darauf werden die genannten oxidischen Schichten abgeschieden, die entweder unmittelbar ode durch anschließendes thermisches Auslagern ein nanokristallines Gefüge erhalten. Mit Hilfe des kürzlich entwickelten LFD-Verfahrens ("Liquid-FlowDeposition") der kontinuierlichen Erneuerung der Abscheidelösung in einer Durchflußzelle, sollen erstmals Schichtdicken bis 1 µm erzielt werden, ohne das Änderungen des nanokristallinen Gefüges antreten. Der Aufbau der LFD-Apparatur soll im Hinblick darauf und speziell für die Abscheidung von TiO2/V205-"Mischphasen" optimiert werden. Die Schichtcharakterisierung wird insbesondere mit der konventionellen, analytischen und hochauflösenden Elektronenmikroskopie erfolgen, darüber hinaus kommen Rasterkraftmikroskopie Rasterelektronenmikroskopiek, Röntgendiffraktometrie, Rutherford Backscattering Spectroscopy und Photoelektronenspektroskopie zum Einsatz. Die experimentellen Arbeiten sollen durch Modellierung und thermodynamische Betrachtungen ergänzt werden.