ITEM METADATA RECORD
Title: Influence of the geometric and electronic structure of bi(phenyl)-based self-assembled monolayer on projectile-induced desorption
Other Titles: Invloed van de geometrische en elektrische structuur van (bi) fenyl gebaseerde zelf-assemblerende monolagen op deeltjes-geïnduceerde desorptie.
Authors: Vervaecke, Frederik; M9700091
Issue Date: 4-Nov-2005
Abstract: Invloed van de geometrische en elektronische structuur van (bi)fenylg ebaseerde zelfassemblerende monolagen op projectielgeïnduceerde desorpti e In dit doctoraatswerk hebben we de invloed nagegaan van de geometrische en elektronische structuur van zelfassemblerende monolagen (SAMs) op pro jectielgeïnduceerde desorptieprocessen. SAMs vormen een nieuwe kla sse materialen die ontstaan door de spontane ordening van moleculen op e en vaste-stofoppervlak. Het vormingsproces is het resultaat v an een delicaat evenwicht tussen verschillende processen waarbij simulta an de molecule-substraatverbinding, de bedekkingsgraad en de intermolecu laire interacties worden geoptimaliseerd. Een geschikte keuze van de verschillende functionele groepen laat toe om de eigenschappen van de ze monolagen aan te passen voor de gewenste toepassing. De bestral ing van SAMs met energetische projectielen (zoals ionen en elektronen) k an aanleiding geven tot de beschadiging van de monolaag en zelfs tot de emissie van grote moleculaire fragmenten. Dit kan een ongewenst ge drag zijn dat optreedt bij standaard oppervlakteanalysetechnieken gebase erd op deeltjesbestraling, zoals secundaire-ionenmassa­spectrometrie (SIMS) en Auger-elektronspectroscopie (AES). Daarnaast vindt deze bundelgeïnduceerde modificatie ook een rechtstreekse toepassing do or het gebruik van SAMs als nieuwe ultradunne resists in nanolithografie . Vandaar het belang van een uitgebreide kennis van de fundamentel e processen die plaatsvinden tijdens de interactie van geladen projectie len met SAMs. De laserionisatie-massaspectrometer van het Laboratorium voor Vaste-Stof fysica en Magnetisme in Leuven is uiterst geschikt voor de in situ studi e van vrijkomende deeltjes tijdens de bestraling van materialen met zowe l ionen als elektronen. De belangrijkste experimentele observabele n zijn fragmentatiepatronen, fragmentafhankelijke vluchttijd­verdeli ngen en desorptieprofielen. Concreet kunnen we hiermee bepale n welke moleculaire fragmenten er vrijkomen tijdens het projectiel-geïnd uceerde desorptieproces, wat de kinetische energie is van deze fragmente n, en hoe dit alles evolueert in functie van de geaccumuleerde dosis.&nb sp; Bovendien laten de resultaten ook toe om een afschatting te mak en van de desorptiewaarschijnlijkheid van de verschillende moleculaire f ragmenten. Deze desorptiewaarschijnlijkheid kan rechtstreeks in ve rband gebracht worden met de efficiëntie van het verbreken van chemische verbindingen verantwoordelijk voor het ontstaan van elk moleculair frag ment. We concentreerden ons op een serie modelsystemen bestaande uit zwavelget ermineerde SAM-moleculen geadsobeerd op goud. Bovendien beperkten we ons onderzoek tot moleculen die één of meerdere fenylringen beva tten. De geometrische en elektronische structuur van BPn-mole culen geadsorbeerd op goud (BPn = w-(4’-methyl-bifenyl-4-yl)-alkaanthiol , H3C-(C6H4)2-(CH2)n-SH, met n = 1…6), varieert duidelijk naargelang een even of oneven aantal methyleengroepen als tussenstuk gebruikt wordt.&n bsp; De structuur van even BPn/Au SAMs is bovendien ook nog eens afhanke lijk van de temperatuur waarop de monolaag bereid wordt. De struct uur van SAMs bestaande uit de eenvoudiger PEM (fenethylmercaptaan, C6H4- (CH2)2-SH) gebonden op goud verschilt eveneens drastisch van deze van BP n/Au. Er werd aangetoond dat de competitie tijdens het adsorptieproces tussen de binding molecule-substraat enerzijds en intermoleculaire interacties anderzijds belangrijke consequenties met zich meebrengt voor de geometri sche en elektronische structuur van de SAMs. De veranderingen in e lektronische structuur zijn verantwoordelijk voor de waargenomen verschi llen in de efficiëntie waarmee een bepaalde verbinding verbroken wordt. Deze efficiëntie bepaalt op zijn beurt de waarschijnlijkheid waarmee het overeenkomstige moleculaire fragment vrijkomt tijdens deeltjesbestralin g. Dit betekent dat bindingen waarvan de efficiëntie voor ver breking groot is makkelijker verbroken zullen worden en dus dat het over eenkomstige moleculair fragment in relatief grote hoeveelheid vrijkomt. Uit dit onderzoek is gebleken dat voor de onderzochte modelsystemen voor al de S-Au binding (molecule-substraat binding) en de C-S binding struct uurafhankelijk zijn. Concreet houdt dit in dat vooral de deso rptie van moedermoleculen en moleculen ontdaan van de zwavelgroep versch illende desorptiewaarschijnlijkheid hebben.
Publication status: published
KU Leuven publication type: TH
Appears in Collections:Solid State Physics and Magnetism Section

Files in This Item:

There are no files associated with this item.

Request a copy

 




All items in Lirias are protected by copyright, with all rights reserved.