Organische Nanostrukturen
Von kleinsten Kristallen und Mickey Mäusen auf Oberflächen...
In den vergangenen Jahren ist ein Boom bezüglich organischer Moleküle zu verzeichnen. Wurden Moleküle wie Kupfer-Phthalocyanin (CuPc) und 3,4,9,10 Perylenetetracarbonsäure-Dianhydrid (PTCDA) früher nur als "passive" Farbpigmente eingesetzt, haben sie in optoelektronischen Bauteilen wie Leuchtdioden und Solarzellen auch eine aktive Rolle. Dabei spielt die Wechselwirkung des einzelnen Moleküls mit seiner Umgebung für verschiedene Eigenschaften des Festkörpers bzw. organischer Schichten eine zentrale Rolle. Eine Konsequenz hieraus ist, dass unter Anderem die Leitfähigkeit von organischen Schichten nicht isotrop ist.
In diesem Zusammenhang verfolgen wir zwei Ansätze, um die Wechselwirkung der Moleküle mit ihrer Umgebung zu studieren:
Zum einen Untersuchen wir das Wachstum homogener Schichten. Neben der Molekül-Molekül-Wechselwirkung, wie sich auch im Festkörper auftritt, kommt für die ersten Lagen der Moleküle auf dem Substrat noch die Molekül-Substrat-Wechselwirkung hinzu. Mit dem Rastertunnelmikroskop steht dabei ein Instrument zur Verfügung, mit dem sowohl der Beginn des Wachstums innerhalb der ersten Adsorbat-Lage als auch 100 Lagen hohe Nanokristallite abgebildet werden können.
Innerhalb des zweiten Ansatzes werden heterogene Molekülschichten präpariert. Hierbei werden - meist sequentiell - zwei molekulare Spezies auf die Substratoberfläche aufgebracht. Hierbei steht die Wechselwirkung verschiedener Moleküle im Mittelpunkt des Interesses. Ein Ziel ist es, den Ladungstransfer zwischen zwei Molekülen zu beobachten. Hierbei geht es nicht nur darum, die Oberflächen strukturell zu charakterisieren, sondern auch spektroskopisch.
