Oberflächenanalytische Untersuchungen von dünnen Cytosin, Thymin-, Uracil- und Hydrogen-Silsesquioxan-Filmen

Abstract

In der vorliegenden Arbeit werden dünnen Filme der DNA- und RNA-Basen Cytosin, Thymin und Uracil sowie dünne Hydrogen-Silsesquioxan-Filme (HSQ) auf verschiedenen Substraten mithilfe von oberflächenanalytischen Methoden untersucht. Der Schwerpunkt dieser Arbeit sind die geometrischen und elektronischen Strukturen der DNA- und RNA-Basen, welche ausführlich charakterisiert und diskutiert werden. Des Weiteren werden die Grenzflächeneigenschaften der drei DNA/RNA-Basen untersucht. Die Mobilität auf der Oberfläche der DNA/RNA-Basen werden am Beispiel von Thymin gezielt studiert. Die Untersuchungen der dünnen Hydrogen-Silsesquioxan-Filme beziehen sich auf die Struktur des Lacks auf molekularer Ebene und auf praktische Anwendungen des hochauflösenden Lithographielacks (FOx12) in Zusammenhang mit der DNA-Base Cytosin als an den funktionalisierten Lack anbindendes Biomolekül. Zur Klärung dieser Fragestellungen wurden Photoelektronenspektroskopie (XPS, UPS), Fouriertransform-Infrafrotspektroskopie (FTIR – Transmission und ATR) eingesetzt. Theoretische Methoden wurden zur Unterstützung der experimentellen Ergebnisse angewandt.

In the present thesis thin films of DNA and RNA bases, namely cytosine, thymine, and uracil as well as thin films of hydrogen silsesquioxane (HSQ) have been studied on various substrates using surface science methods. The main topic of this thesis are geometrical and electronic structures of the DNA and RNA bases, which have been characterized and discussed intensively. Additionally, the interface properties of the three DNA/RNA bases have been investigated. Thymine has been used for mobility studies on the surface. Thin films of hydrogen silsesquioxane were done concerning the structure on molecular level. Also practical use of the high resolution photoresist (FOx12) in conjunction with the DNA base cytosine as binding molecule for the functionalized resist have been studied. In this thesis the experimental investigations were performed with photoelectron spectroscopy (XPS, UPS) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR – transmission und ATR). Theoretical calculations were performed to support the experimental data.