TY - THES

T1 - Rasterkraftmikroskopie-basierte Untersuchung photoreaktiver Polymerdünnschichten

AU - Jerrar, Abdellatif

N1 - gesperrt bis null

PY - 2011

Y1 - 2011

N2 - Organische Materialien gewinnen in der Halbleitertechnik immer mehr an Bedeutung und fanden in den letzten Jahren ihren Weg in vielfältige Anwendungen (z.B. Transistoren aus leitenden Polymeren, organische Leuchtdioden und Solarzellen). Ein wichtiger Grund dafür ist die Möglichkeit, organische Materialien (vor allem organische Dünnschichten) mit metallischen, halbleitenden sowie isolierenden Eigenschaften herstellen zu können. In dieser Arbeit wurden zwei verschiedene Arten von organischen Dünnschichten mittels Rasterkraftmikroskopie (AFM) basierten Verfahren untersucht. Das aus Polyanilin durch eine Formylierung und anschließende Abspaltung der Formylgruppe gewonnene Polyanilinderivat wurde unter Verwendung von - im Mikrometerbereich strukturierten - Masken belichtet und anschließend Salzsäuredampf ausgesetzt. Dies führte zu leitfähigen, p-dotierten Bereichen in den belichteten Probenbereichen. Mittels Leitfähigkeits-Rasterkraftmikroskopie (C-AFM) konnte die Erhöhung der Leitfähigkeit in den belichteten Bereichen nachgewiesen werden. Zusätzlich wurde mit der Kelvin Probe-Rasterkraftmikroskopie (KPFM) ein Unterschied in den Austrittsarbeiten zwischen belichteten und unbelichteten Bereichen beobachtet. Durch die Verwendung der Reibungskraftmikroskopie (FFM), die ebenso wie C-AFM in Kontakt-Modus durchgeführt wird, wurde eine qualitative Erhöhung des Reibungskoeffizienten in den belichteten Bereichen festgestellt. Die gefundenen Ergebnisse wurden immer mit der gemessenen Oberflächentopographie in Korrelation gebracht. Weiterhin wurden von einer mit zwei-Photonen-Absorption (TPA) hergestellten Probe Topographiebilder im sogenannten Tapping-Mode erstellt. Es konnten abgestufte Kegel mit zur Spitze hin flacher werdenden, etwa 0,4 m hohen Stufen im Polymer gefunden werden. Die dreidimensionale Form der Strukturen konnte quantifiziert werden.

AB - Organische Materialien gewinnen in der Halbleitertechnik immer mehr an Bedeutung und fanden in den letzten Jahren ihren Weg in vielfältige Anwendungen (z.B. Transistoren aus leitenden Polymeren, organische Leuchtdioden und Solarzellen). Ein wichtiger Grund dafür ist die Möglichkeit, organische Materialien (vor allem organische Dünnschichten) mit metallischen, halbleitenden sowie isolierenden Eigenschaften herstellen zu können. In dieser Arbeit wurden zwei verschiedene Arten von organischen Dünnschichten mittels Rasterkraftmikroskopie (AFM) basierten Verfahren untersucht. Das aus Polyanilin durch eine Formylierung und anschließende Abspaltung der Formylgruppe gewonnene Polyanilinderivat wurde unter Verwendung von - im Mikrometerbereich strukturierten - Masken belichtet und anschließend Salzsäuredampf ausgesetzt. Dies führte zu leitfähigen, p-dotierten Bereichen in den belichteten Probenbereichen. Mittels Leitfähigkeits-Rasterkraftmikroskopie (C-AFM) konnte die Erhöhung der Leitfähigkeit in den belichteten Bereichen nachgewiesen werden. Zusätzlich wurde mit der Kelvin Probe-Rasterkraftmikroskopie (KPFM) ein Unterschied in den Austrittsarbeiten zwischen belichteten und unbelichteten Bereichen beobachtet. Durch die Verwendung der Reibungskraftmikroskopie (FFM), die ebenso wie C-AFM in Kontakt-Modus durchgeführt wird, wurde eine qualitative Erhöhung des Reibungskoeffizienten in den belichteten Bereichen festgestellt. Die gefundenen Ergebnisse wurden immer mit der gemessenen Oberflächentopographie in Korrelation gebracht. Weiterhin wurden von einer mit zwei-Photonen-Absorption (TPA) hergestellten Probe Topographiebilder im sogenannten Tapping-Mode erstellt. Es konnten abgestufte Kegel mit zur Spitze hin flacher werdenden, etwa 0,4 m hohen Stufen im Polymer gefunden werden. Die dreidimensionale Form der Strukturen konnte quantifiziert werden.

KW - atomic force microscopy (AFM)

KW - conductive atomic force microscopy (C-AFM)

KW - friction force microscopy (FFM)

KW - Kelvin probe force microscopy (KPFM)

KW - I-V-curves

KW - polyanilin

KW - photoreactive polymerthinfilms

KW - Rasterkraftmikroskopie (AFM)

KW - Leitfähigkeits-Rasterkraftmikroskopie (C-AFM)

KW - Reibungskraftmikroskopie (FFM)

KW - Kelvin Probe-Rasterkraftmikroskopie (KPFM)

KW - I-V-Kurven

KW - Polyanilin

KW - Photoreaktive Polymerdünnschichten

M3 - Diplomarbeit

ER -