Metallisierung aromatischer Monolagen auf Au(111)

Abstract

Mit den Arbeiten von Nuzzo und Allara wurden organische Schwefelverbindungen als neue Klasse SAM-bildender Moleküle eingeführt [1]. Aufgrund der strukturellen Vielfalt und der einfachen Präparation sind vor allem Alkanthiole oder aromatische Thiole auf Au(111)-Oberflächen interessante Modellsysteme in der Elektrochemie [2]. Ein mögliches Anwendungsgebiet dieser Systeme ist die molekulare Elektronik bzw. die Herstellung elektronischer Bauteile in der Dimension von Nanometern. Obwohl es dabei unter Verwendung einer 1,4-Benzoldithiol-SAM bereits gelungen ist, einen molekularen Transistor aufzubauen, stellt sowohl die Messung der Leitfähigkeit als auch die elektrische Kontaktierung der SAM-Moleküle immer noch ein großes Problem dar [3]. Für die Untersuchung der Leitfähigkeit kann experimentell z.B. das STM verwendet werden, wobei der Einfluss und die Eigenschaften des Metall/Molekül-Kontaktes bisher nicht ausreichend verstanden sind [4]. Ziel dieser Arbeit ist daher der Aufbau von sogenannten Sandwich-Strukturen bzw. von Metall/SAM/Metall-Verbindungen und die anschließende Untersuchung und Charakterisierung des Metall/Molekül-Kontaktes. Der Aufbau dieser Systeme erfolgt nach einem Verfahren, das von Baunach et al. entwickelt worden ist [4]. Neben den aromatischen Thiolen 4-Mercaptopyridin und 4-(4-Mercaptophenyl)Pyridin werden dabei auch Thiazol und 1,4-Dicyanobenzol als SAM-bildende Moleküle verwendet. Charakterisiert werden die Sandwich-Strukturen bzw. der Metall/Molekül-Kontakt mithilfe der zyklischen Voltammetrie, der in-situ Rastertunnelmikroskopie und mittels XPS/UPS-Messungen. [1] Nuzzo et al. - J. Am. Chem. Soc. 105 (1983) 4481-4483. [2] Love et al. - Chem. Rev. 105 (2005) 1103-1169. [3] Song et al. - Nature 462 (2009) 1039-1043. [4] Haick et al. - Prog. Surf. Sci. 83 (2008) 217-261