Strukturen von selbst-organisierten und Oberflächen-kristallisierten Monolagen aus n-Silanen, Porphyrinen und Alkoholen auf Metalloxiden

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2015-03-26
Issue Year
2015
Authors
Steinrück, Hans-Georg
Editor
Abstract

This thesis addresses several scientific questions that are of relevance for the self-assembly and structure of monomolecular layers on surfaces. The first topic was: How do alkylsilanes, which have previously only been studied on amorphous substrates, behave on a crystalline substrate? A second topic was to explore the effect of varying the ratio between molecule-molecule and molecule-substrate interactions on the structure of monomolecular layers made up from alkyl-derivates. It was addressed by varying the chain length in n-silanes on silicon and exchanging the trichlorosilane head group, which forms strong covalent bonds, with a hydroxyl group, which forms weaker hydrogen bonds. Further, the broader context beyond the questions posed above is presented, which is the elucidation of the structure determining factors within self-assembled monolayers. For this purpose, surface x-ray scattering results of several model systems are discussed.

Abstract

Diese Arbeit befasst sich mit verschiedenen Fragestellungen, die für die Selbstorganisation und Struktur von Molekülen auf Oberflächen von Interesse sind. Das erste Thema betrifft das Verhalten von Alkylsilanen, die bisher nur auf amorphen Substraten untersucht wurden, auf kristallinen Substraten. Eine weitere Herausforderung der Forschung an selbstorganisierten Monolagen ist es, den Effekt der Variation des Verhältnisses zwischen der Molekül-Molekül- und Molekül-Substrat-Wechselwirkungen auf die Struktur von monomolekularen Schichten aus Alkyl-Derivate zu erkunden. Diese Thematik wurde durch (1) die Variation der Kettenlänge in n-Silanen auf Si/SiO2 und (2) den Austausch der Trichlorsilan-Kopfgruppe, welche eine starke kovalente Bindung zum Substrat bildet, durch eine Hydroxyl-Gruppe, die eine schwächere Wasserstoffbrücken-Bindung bildet, untersucht. Des Weiteren wird die allgemeine Frage, was die strukturbestimmenden Faktoren in selbstorganisierten Monolagen sind, präsentiert. Zu diesem Zweck werden die Resultate oberflächensensitiver Röntgenmessungen an verschiedenen Modellsystemen diskutiert.

DOI
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