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Martin Lommel

• In der vorliegenden Arbeit ist es gelungen, hinreichend ebene Goldoberflächen als Substrate für Self-assembled Monolayers durch Aufdampfen auf Glimmer herzustellen und herauszuarbeiten, unter welchen Bedingungen sich die Struktur dieser Goldschichten für die Aufbringung der Monolagen verbessern lässt. Hervorzuheben ist hierbei, dass das Erhitzen des Glimmers während des Aufdampfvorgangs die Rauigkeit der Goldoberfläche reduziert. Vier unverzweigte Alkanthiole (HS-C10H20-CH3, HS-C15H30-CH3, HS-C17H34-CH3 und HS-C10H20-COOH) wurden in vier verschiedenen Konzentrationen in Ethanol gelöst und auf das Substrat aufgebracht. Die Thiole unterschieden sich in Kettenlänge (11, 16 und 18 C-Atome) sowie in der Kopfgruppe (CH3 und COOH). Die entstandenen Filme wurden ebenso wie die verwendeten Goldoberflächen mit dem Rasterkraftmikroskop im Tappingmode, im Contactmode und zum Teil im Frictionmode sowie unter Ethanol vermessen. Zwei Spitzen des Rasterkraftmikroskops wurden durch das Aufbringen einer Monolage (HS-C15H30-CH3 und HS-C10H20-COOH) funktionalisiert. Alle Monolagen wurden mit diesen Spitzen vermessen. Die gewonnenen Abbildungen lassen bis zu einem gewissen Punkt Rückschlüsse über die Beschaffenheit der Self-assembled Monolayers und ihre Eigenschaften zu, dies gilt vor allem für die Messungen im Frictionmode und die Abbildungen, die mit funktionalisierten Spitzen erzielt wurden. Da die Monolagen offensichtlich ohne sichtbare Fehlstellen ausgebildet wurden, fällt es schwer, die Abbildung der Filme von denen der Goldoberflächen eindeutig zu unterscheiden, auch wenn die ausgewerteten Linienprofile zeigen, dass die Rauigkeit der Oberfläche durch die Aufbringung von Monolagen verringert wird. Für zukünftige Messungen sollten die Monolagen vor der Vermessung durch Micro-Printing strukturiert werden. Zwischen Monolagen und funktionalisierten Spitzen wurden Kraft-Abstandskurven und Force-Volume-Abbildungen unter Laborbedingungen aufgezeichnet. Die ermittelten Werte liegen um Größenordnungen über den Werten aus der Literatur, was sich durch den auf den Monolagen unterschiedlich starken Wasserfilm, und den daraus resultierend, wirkenden Kapilarkräften bei der Messung erklären lässt. Diese Messungen sollten unter Flüssigkeit wiederholt werden, um aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen. Es gelang dennoch durch diese Messungen, die Existenz der Monolagen auf Substrat und Spitze eindeutig nachzuweisen.