Molekulare und elektronische Struktur ultradünner α-Sexithiophen-Schichten auf Edelmetalleinkristalloberflächen

Abstract

Diese Arbeit untersucht die Abhängigkeit der elektronischen Struktur der elektrodennahen Moleküllagen des α-Sexithiophen (6T)-Metallelektroden-Kontakts von der Moleküllage, der molekularen Struktur und vom verwendeten Metall. Mittels Rastertunnelmikroskopie (STM) und -spektroskopie sowie einem Kelvinschwinger werden dazu die molekulare und elektronische Struktur sowie die Austrittsarbeit der ersten drei Lagen 6T auf Au(100) und der ersten zwei Lagen 6T auf Au(110), Ag(111) und Ag(100) bestimmt. Die STM-Messungen an einzelnen Molekülen werden als Abbildungen von Molekülorbitalen gedeutet und damit die gefundene molekulare Struktur detailliert ausgewertet. Die ermittelte elektronische Struktur wird im Rahmen eines Modells als die des geladenen Moleküls interpretiert und die Struktur-, Lagen- und Substratabhängigkeit wird diskutiert. Die erlangten Erkenntnisse werden zur Abschätzung der lagenabhängigen elektronischen Struktur in anwendungsrelevanten dicken 6T-Schichten herangezogen.

In this thesis the dependence of the electronic structure of the electrode nearest molecular layers of the α-Sexithiophene (6T) metal-electrode contact on the molecular layer, the molecular structure and the metal electrode material is investigated. By Scanning Tunneling Microscopy (STM) and Spectroscopy as well as a Kelvin oscillator the molecular and electronic structure as well as the workfunction of the first three 6T layers on Au(100) and the first two 6T layers on Au(110), Ag(111) and Ag(100) are determined. The STM measurements on single molecules are interpreted as imaging of molecular orbitals and with that the molecular structure is analysed in detail. The obtained electronic structure will be interpreted as the once of a charged molecule within a model and the structure, layer and substrate dependence will be discussed. The gathered findings are used to argue for the layer dependent electronic structure in thick 6T-films as present in applications.