Herstellung und Charakterisierung von Schichtsystemen aus Gold-Nanopartikeln

Abstract

In dieser Dissertation werden die effiziente Herstellung und umfassende Charakterisierung von Gold-Nanopartikel Schichtsystemen beschrieben. Diese bieten sich als Modellsystem für vernetzte Nanopartikelstrukturen hervorragend an, aufgrund der ausführlich beschriebenen Gold-Thiol-Chemie. Mit Hilfe von Dithiolen werden Gold-Nanopartikel zu Schichtsystemen verknüpft. Die optische, elektrische und insbesondere mechanische Charakterisierung wird ebenso diskutiert wie die mögliche Verwendung der Schichten als Gassensoren. Ein besonderes Augenmerk wird auf die effiziente Herstellung nach dem Layer-by-Layer Spin-Coating Verfahren gelegt. Dieses Verfahren ermöglicht die Zeit effiziente Herstellung von Nanopartikel-Multilayer Schichten mit hoher Präzision. Die Kenntnis der mechanischen Eigenschaften von vernetzten Nanopartikel-Schichtsystemen kann bei der Gestaltung von Sensoren und dem Verständnis derartiger Strukturen helfen. Die Ablösbarkeit und der Transfer der Schichtsysteme auf unterschiedlichste Substrate und Oberflächen lässt Spielraum für vielfältige Untersuchungen und Anwendungen für die Zukunft.

This thesis deals with the efficient preparation and detailed characterization of layered gold-nanoparticle structures. These can be used as a model-system in regard of interlinked nanoparticles, especially as the gold thiol chemistry is well understood. By using dithiols as linker gold-nanoparticle can be connected to layered structures. The discussion starts with the optical, electrical and mechanical characterization as well as the use of these systems in sensing devices. Layer-by-layer spin-coating was used as an efficient preparation method. It is a very time-efficient and highly precise method to achieve multilayer nanoparticle structures. The knowledge of the mechanical properties of networked nanoparticle structures helps comprehending and designing sensing devices. The redeemableness and the lift-off and following transfer of the nanoparticle-films to different substrates makes new applications and investigations possible for future work.