Selbst-assemblierende Monolagen (SAMs)

 

Organische Dünnstschichten auf festen Substraten, insbesondere auf Metallen, finden ihre Einsatzmöglichkeiten unter anderem bei der Herstellung von Sensoren, in der Lithographie, beim Korrosionsschutz und als Schmierstoffe.

 

Allerdings ist die Herstellung einer dünnen, jedoch defektfreien organischen Schicht auf einer harten Oberfläche nicht unproblematisch und damit sehr kostenintensiv. Erst die Verwendung einer neuen Methode, der Selbstorganisation, hat die Herstellung qualitativ hochwertiger Filme ermöglicht.

 

Bei dieser Technik wird ein Substrat in die Lösung des zu adsorbierenden Moleküls eingetaucht. Durch die Selbstassemblierung entsteht eine hochorientierte monomolekulare Schicht, deren Dicke von der Struktur des verwendeten Moleküls abhängt.

 

 

 

Die dafür eingesetzten Molekülen verfügen über eine geeignete Ankergruppe, durch die das Molekül mit der Substrat-Oberfläche eine kovalente Bindung bildet, ein Rückgrat, das dem molekularen Film Stabilität und charakteristische Dicke verleiht, und eine Endgruppe, die für die chemische Eigenschaft des Films entscheidend ist.

 

In unserer gegenwärtigen Forschung beschäftigen wir uns mit der Herstellung und Charakterisierung derartigen selbstassemblierenden Monolagen. In erster Linie besteht das Ziel in der Herstellung von Selbst-assemblierenden Monolagen (SAMs) mit optimierten Eigenschaften. Dabei werden sowohl die eingesetzten Molekülen als auch die Präparationsverfahren variiert. Des Weiteren werden Selbst-assemblierende Monolagen (SAMs) als Modellsysteme für die Untersuchung chemischer Prozesse an organischen Oberflächen verwendet.

 

 

Untersuchungsmethoden

 

  • Infrarot-Reflexions-Absorptions-Spektroskopie (IRRAS)

     

  • Beugung niederenergetischer Elektronen ( Low energy electron deflection - LEED)

     

     

  • Röntgen-Nahkanten-Absorptions-Spektroskopie (Near Edge X-ray Absorption Fine Structure - NEXAFS)

     

     

  • Kontaktwinkel-Goniometer

     

  • Rasterelektronenmikroskopie (REM)

 

 

Weitere Informationen

 

Artikel: Dünnstschichten - Maßgeschneiderte Organische Oberflächen