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year 2016
author(s) Dominik L√ľke
title Infrarotspektroskopie an selbstorganisierenden Monolagen
KIP-Nummer HD-KIP 16-20
KIP-Gruppe(n) F6
document type Bachelorarbeit
Abstract (de)

In dieser Arbeit wurden selbstorganisierende Monolagen mit Hilfe von Infrarot-Spektroskopie untersucht. Die Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der Monolagen auf Nickeloxid, da Nickeloxid Einzug in moderne organische Solarzellen gefunden hat. Jedoch musste zunächst das Nickeloxid charakterisiert werden, um die Monolagen genauer auf dem Nickeloxid untersuchen zu können. Da das Nickeloxid in den Solarzellen auf Indiumzinnoxid (ITO) aufgebracht ist, wurde sich dazu entschieden auch in dieser Arbeit ITO als Substrat zu verwenden. Bei der Untersuchung des ITOs stellte sich allerdings heraus, dass das ITO nicht einfach zu untersuchen ist, daher wurde sich entschieden die weiteren Untersuchungen mit Silizium als Substrat durch zu führen. Hiermit änderte sich auch die Messgeometrie von Reflexion zu Transmission. Auf diesem Substrat wurde zunäachst der Reinigungsschritt im Plasmaofen untersucht, dabei stellte sich heraus, dass die Behandlung mit Sauerstoffplasma reproduzierbar ist. Bei der Untersuchung der Qualität des Nickeloxidfilms konnten Rückstände der Präkursoren gefunden werden. Anschließend wurde eine selbstorganisierende Monolage aus Tridecafluoroctylphosphonsäure (FOPA) auf Nickeloxid aus einer FOPA-Ethanol-Lösung hergestellt. Es konnte ein Neigungswinkel von [47±3]° des Moleküls zur Nickeloxidoberfläache bestimmt werden.

Abstract (en)

In this thesis selfassembled monolayers were analyzed by infrared-spectroscopy. This thesis carriesout an investigation of self-assembled monolayers on nickel oxide, as nickel oxide can be used in organic solarcells. First of all the nickel oxide had to be characterised in order to analyse the monolayers on nickel oxide. Nickel oxide in the solarcells is located on indium tin oxide (ITO), therefor in this thesis nickel oxide was also investigated on indium tin oxide. The analysis of ITO showed an unstable baseline, so the ITO was quite dicult to anaylse. That is why further investigations were realized with silicion as the substrate. Moreover, the geometrie was changed from reflection to transmission. On silicon as a substrate fi rst of all the cleaning step in the plasma furnace was analysed, which led to the conclusion, that the treatment with oxygen plasma (OP) is reproducible. During the investigation of the quality of the nickel oxide lm, residues of the precursors could be found. Then a self-assambled monolayer of trideca fluoroctyl phosphonic acid (FOPA) on nickel oxide was produced by a FOPA-ethanol-solutiuon. Finally it was possible to determine an inclantion angle of [47±3]° of the molecule to the nickel oxide surface.

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