Depozice velkých organických molekul v UHV

Abstract

V této práci byly deponovány velké organické molekuly (DM15N, DM18N a Cu(dbm)2), které se nedají deponovat pomocí termální sublimace, protože jsou dekomponovány při nižší teplotě, než je teplota sublimace. Tyto molekuly patří do skupiny jedno-molekulárních magnetů, které mohou najít využití jako kvantových bitů (qubit). Depozice těchto molekul byla provedena pomocí metody vstřikování atomárních vrstev ALI (z angl. Atomic Layer Injection) od firmy Bihur Crystal, kde jsou molekuly ve formě prášku rozpuštěny v rozpouštědle a tvoří roztok. Roztok je pak smíchán s hnacím plynem (argonem), který výslednou směs žene skrze pulsní ventil ke vzorku do komory s vysokým vakuem. Na povrchu vzorku se tvoří kapky roztoku s nežádoucím rozpouštědlem, kterého se lze zbavit jemným žíháním vzorku nebo ponecháním vzorku delší dobu ve vakuu (několik dní). Nedotčenost molekul po depozici na vzorek byla ověřena pomocí rentgenové fotoelektronové spektroskopie, topografie povrchu a morfologie deponovaných vrstev měřena pomocí rastrovací elektronové mikroskopie. Byly zjištěny podmínky, za kterých je možné deponovat neporušené molekuly na povrch vzorku ve formě molekulárních nano- či mikrokrystalů.In this thesis, large organic molecules (DM15N, DM18N, Cu(dbm)2) were deposited. These molecules are cannot be deposited by thermal sublimation due the fact that they decompose at lower temperature than they sublime. The employed molecules to single molecular magnets, which can be potentially used as quantum bites (qubit). The new method of deposition atomic layer injection made by Bihur Crystal company was introduced and tested. The method uses liquid solution with molecules which is driven by argon gas through pulse valve to the sample placed in ultra-high vacuum chamber. During the deposition, droplets of solution are formed on the sample surface. The solvent can be removed by light annealing or by keeping the sample in the vacuum for couple of days. The molecules were investigated by x-ray photoelectron spectroscopy and by scanning electron microscopy to determine fragmentation of the molecules, to study topography of the resultant surface and homogeneity of the deposited layer. We found conditions at which the intact molecules are deposited on the sample surfaces and form molecular nano- and micro- crystals.