Rastertunnelmikroskopische Untersuchungen von Polythiophen-Molekülen auf idealen Oberflächen

Abstract

In dieser Arbeit wurden Strukturen von Poly(3-hexylthiophen)-Polymeren (P3HT) an Grenzflächen untersucht. Die Kombination von Ultrahochvakuum und Elektrospray-Deposition ermöglichte die Herstellung von Polymer-Submonolagen auf atomar geordneten Substraten (Au(001), Ag(111), Graphen/Ru(0001)). Mithilfe der Rastertunnelmikroskopie (STM) wurden hochauflösende Abbildungen erstellt. Die Arbeit umfasst drei Bereiche: Polymer-Substrat-Wechselwirkung, Polymer-Polymer-Wechselwirkung und Rastertunnelspektroskopie. Aus einer Konformationsanalyse bestimmte statistische Parameter wurden für die Au- und Ag-Oberfläche verglichen. Der Einfluss der Seitenketten führt zu geordneten (Ag) und weniger gut geordneten Strukturen (Au). Die Ergebnisse tragen zum Verständnis der Grenzschichten von P3HT-Polymeren bei und haben potenzielle Auswirkungen auf die Nanostrukturierung und die Entwicklung organischer Halbleiterbauteile.

This thesis investigated the structures of Poly(3-hexylthiophene) (P3HT) polymers at interfaces. The combination of ultrahigh vacuum and electrospray deposition enabled the production of polymer submonolayers on atomically ordered substrates (Au(001), Ag(111), Graphene/Ru(0001)). High-resolution images were obtained using scanning tunneling microscopy (STM). The study comprises three parts: polymer-substrate interaction, polymer-polymer interaction, and scanning tunneling spectroscopy. Statistical parameters obtained from a conformational analysis were compared for the Au and Ag surfaces. The influence of side chains resulted in ordered structures on Ag and less well-ordered structures on Au. The findings contribute to the understanding of P3HT polymer interfaces and have potential implications for nanostructuring and the development of organic semiconductor devices.