Roman Forker

Electronic Coupling Effects and Charge Transfer between Organic Molecules and Metal Surfaces

Dokumente und Dateien

Hinweis

Bitte nutzen Sie beim Zitieren immer folgende Url:

http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-26163

Kurzfassung in Englisch

We employ a variant of optical absorption spectroscopy, namely in situ differential reflectance spectroscopy (DRS), for an analysis of the structure-properties relations of thin epitaxial organic films. Clear correlations between the spectra and the differently intense coupling to the respective substrates are found. While rather broad and almost structureless spectra are obtained for a quaterrylene (QT) monolayer on Au(111), the spectral shape resembles that of isolated molecules when QT is grown on graphite. We even achieve an efficient electronic decoupling from the subjacent Au(111) by inserting an atomically thin organic spacer layer consisting of hexa-peri-hexabenzocoronene (HBC) with a noticeably dissimilar electronic behavior. These observations are further consolidated by a systematic variation of the metal substrate (Au, Ag, and Al), ranging from inert to rather reactive. For this purpose, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride (PTCDA) is chosen to ensure comparability of the molecular film structures on the different metals, and also because its electronic alignment on various metal surfaces has previously been studied with great intensity. We present evidence for ionized PTCDA at several interfaces and propose the charge transfer to be related to the electronic level alignment governed by interface dipole formation on the respective metals.

Kurzfassung in Deutsch

Zur Analyse der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen dünner, epitaktischer Molekülfilme wird in situ differentielle Reflexionsspektroskopie (DRS) als Variante der optischen Absorptionsspektroskopie verwendet. Klare Zusammenhänge zwischen den Spektren und der unterschiedlich starken Kopplung zum jeweiligen Substrat werden gefunden. Während man breite und beinahe unstrukturierte Spektren für eine Quaterrylen (QT) Monolage auf Au(111) erhält, ist die spektrale Form von auf Graphit abgeschiedenem QT ähnlich der isolierter Moleküle. Durch Einfügen einer atomar dünnen organischen Zwischenschicht bestehend aus Hexa-peri-hexabenzocoronen (HBC) mit einem deutlich unterschiedlichen elektronischen Verhalten gelingt sogar eine effiziente elektronische Entkopplung vom darunter liegenden Au(111). Diese Ergebnisse werden durch systematische Variation der Metallsubstrate (Au, Ag und Al), welche von inert bis sehr reaktiv reichen, untermauert. Zu diesem Zweck wird 3,4,9,10-Perylentetracarbonsäuredianhydrid (PTCDA) gewählt, um Vergleichbarkeit der molekularen Filmstrukturen zu gewährleisten, und weil dessen elektronische Anordnung auf verschiedenen Metalloberflächen bereits eingehend untersucht worden ist. Wir weisen ionisiertes PTCDA an einigen dieser Grenzflächen nach und schlagen vor, dass der Ladungsübergang mit der elektronischen Niveauanpassung zusammenhängt, welche mit der Ausbildung von Grenzflächendipolen auf den entsprechenden Metallen einhergeht.

weitere Metadaten

übersetzter Titel
(Deutsch)
Elektronische Kopplungseffekte und Ladungstransfer zwischen organischen Molekülen und Metalloberflächen
Schlagwörter
(Englisch)
organic semiconductors, dye molecules, QT, HBC, PTCDA, organic molecular beam epitaxy (OMBE), differential reflectance spectroscopy (DRS), scanning tunneling microscopy (STM), low energy electron diffraction (LEED)
Schlagwörter
(Deutsch)
organische Halbleiter, Farbstoffmoleküle, QT, HBC, PTCDA, organische Molekularstrahlepitaxie, differentielle Reflexionsspektroskopie, Rastertunnelmikroskopie, niederenergetische Elektronenbeugung
DDC Klassifikation530
RVK KlassifikationVE 6300
Institution(en) 
HochschuleTechnische Universität Dresden
FakultätFakultät Mathematik und Naturwissenschaften
ProfessurProfessur für Optoelektronik
BetreuerProf. Dr. Karl Leo
GutachterProf. Dr. Karl Leo
Prof. Dr. Moritz Sokolowski
DokumententypDissertation
SpracheEnglisch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)15.09.2009
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung12.01.2010
Veröffentlichungsdatum (online)28.01.2010
persistente URNurn:nbn:de:bsz:14-qucosa-26163

Hinweis zum Urheberrecht

Diese Website ist eine Installation von Qucosa - Quality Content of Saxony!
Sächsische Landesbibliothek Staats- und Universitätsbibliothek Dresden