2.1 Selbstorganisierte Monolagen - KOBRA - Universität Kassel

12 Grundlagen
der Bildung einer Monolage. Zunächst adsorbieren die Moleküle auf der Oberflä-
che, anschließend ordnen sie sich an. Der Adsorptionsprozess lässt sich wiederum
in folgende Schritte unterteilen:
1. Diffusion der Moleküle aus der Lösung an die Oberfläche.
2. Physisorption der Moleküle an der Oberfläche. Es bilden sich schwache van-
der-Waals-Wechselwirkungen zwischen den Molekülen und der Oberfläche
aus.
3. Chemisorption der Moleküle auf der Oberfläche. Es bilden sich Bindungen
durch chemische Reaktionen mit den Oberflächenatomen aus.
Möglicherweise schließt sich der Adsorption eine Diffusion der Moleküle auf der
Oberfläche an oder es kommt zur Desorption von Molekülen oder Fragmenten.
Abbildung 2.4: Schematisches Potentialbild des Adsorptionsprozesses eines
Moleküls auf einer Oberfläche am Beispiel eines Alkanthiols.
Nähert sich das ungebundene Molekül der Oberfläche an, ge-
langt es zuerst in den physisorbierten Zwischenzustand mit der
Energie Ephys. Um sich der Oberfläche weiter anzunäheren und
dort in den Zustand der Chemisorption mit der Energie Echem
überzugehen, muss die Aktivierungsbarriere ∆Epc überwunden
werden. Die Energie ∆Epc entspricht der Energie, die benötigt
wird, um die S-H Bindung bei Thiolen oder die S-S Bindung bei
Disulfiden aufzubrechen. Abbildung nach [4].
Der Prozess der Adsorbtion ist schematisch in Abbildung 2.4 im Potentialbild am
Beispiel eines Alkanthiols dargestellt. Zunächst nähert sich das ungebundene Mo-
lekül der Oberfläche an. Dies führt dazu, dass es in einen physisorbierten Zustand