Selbstorganisierende Monoschicht

Die Selbstorganisierende Monoschicht (engl. Self-assembled monolayer, SAM) ist ein wichtiger Bestandteil der Nanotechnologie. Eine Selbstorganisierende Monoschicht bildet sich spontan beim Eintauchen von oberflächenaktiven oder organischen Substanzen in eine Lösung bzw. Suspension. Geeignete Substanzen sind dabei Alkanthiole, Trichlorsilan und Fettsäuren. Diese bilden auf Metallen wie Gold, Silber, Platin, Kupfer und Silicium einfache Monoschichten, mit einer hohen inneren Ordnung. Derartig behandelte Oberflächen sind in Luft über Monate stabil. Im Gegensatz zu herkömmlichen Beschichtungsverfahren wie Chemische Gasphasenabscheidung (Chemical vapor deposition, CVD) haben SAM eine definierte Dicke im Bereich von 0,1 bis 2 nm.

In der Halbleitertechnologie wird die Selbstorganisierende Monoschicht zur Oberflächenstabilisierung und maßgeschneiderten Funktionalisierung von Elektroden verwendet. Je nach Länge der verwendeten Alkyketten wird dabei die Permeabilität und die Ladungstransfergeschwindigkeit beeinflusst. Das Anwendungsgebiet von Selbstorganisierende-Monoschicht-modifizierten Elektroden ist sehr breit. Unter anderem wird die Technik der Selbstorganisierenden Monoschicht beim elektrochemischen Rastertunnelmikroskop, bei Zelluntersuchungen, Sensorik und in der Nanoelektronik verwendet.