Friction Force Microscopy characterization of organic thin films

Titel in Übersetzung: Reibungskraftmikroskopie-Charakterisierung von organischen Dünnschichten

Quan Shen

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDiplomarbeit

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Abstract

Eine neue Gruppe von Materialen, die organischen Halbleiter, wurde für neue Anwendungsbereiche entwickelt, wie zum Beispiel großflächige Beleuchtung und biegsame Bildschirme, organische Solarzellen oder moderne preiswerte elektronische Bauteile. Die Leistungsfähigkeit dieser Bauelemente ist stark abhängig von den Oberflächeneigenschaften der Grenzschicht zwischen dem organischen Halbleiter und dem Substrat. Dieser Beitrag befasst sich mit der Oberflächenuntersuchung von drei verschiedenen organischen Oberflächenschichten. Organische selbstorganisierende Silan-Multilagen, insbesondere Schichten von (Heptadecafluoro-1, 1, 2, 2-tetrahydrodecyl) trichlorosilane (PFDTS) und 2-(4-Chlorosulfonylphenyl) ethyltrichlorosilane (CSTS), werden in organischen Dünnfilmtransistoren als Grenzschicht genutzt und können die Leistungsfähigkeit des elektronischen Bauteils stark beeinflussen. Mittels Rasterkraftmikroskopie werden charakteristische Kenngrößen der Oberflächenrauigkeit bestimmt. Aus dem Vergleich der Oberflächeneigenschaften von Schichten, die nach verschieden Methoden hergestellt wurden, ergibt sich, dass die Methode in einer Glove-Box die am geeignetsten ist. Kontaktwinkelmessungen wurden verwendet, um die chemische Änderung der Oberfläche zu untersuchen. Die zweite photoempfindliche organische Silan-Oberflächenschicht - Dünnschichten aus (4-thiocyanatomethyl) phenyltrimethoxysilane (Si-SCN) - kann mit UV-Licht photo-isomerisiert werden und anschließend zur Herstellung einer funktionalisierten strukturierten Oberfläche für die Modifikation von inorganischer Oberflächen benutzt werden. Mittels Rasterkraftmikroskopie wird die Erzielung eines Reibungskontrasts zwischen modifizierten und unmodifizierten Oberflächenabschnitten auf strukturierten Proben demonstriert. Die Hierarchie des Reibungskoeffizients von mindestens drei verschiedenen Oberflächenmodifikationen konnte ermittelt werden. Durch eine Photo-Fries-Umlagerung, die Verwendung von lithographischen Techniken und weitere Postmodifikation können auch strukturierte funktionalisierte Oberflächen aus acetic acid 4-(2-trichlorosilanyl-ethyl)-phenyl ester erzeugt werden. Durch FFM Messungen wurde an diesen Proben ebenfalls ein chemischer Kontrast erzielt.
Titel in ÜbersetzungReibungskraftmikroskopie-Charakterisierung von organischen Dünnschichten
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Hlawacek, Gregor, Mitbetreuer (intern)
  • Teichert, Christian, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung26 Juni 2009
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2009

Bibliographische Notiz

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Schlagwörter

  • organische Oberflächenschicht Rasterkraftmikroskopie Kenngrößen der Oberflächenrauigkeit Kontaktwinkelsmessung Reibungskraftmikroskopie Reibungskontrast photoempfindliche organische Silan-Oberflächenschicht Photo-Isomerisieren mit UV-Licht funktionalisierte strukturierte Oberfläche

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