journal article·2014-01-28

Control of Molecular Organization and Energy Level Alignment by an Electronically Nanopatterned Boron Nitride Template

Sushobhan Joshi, Felix Bischoff, Ralph Koitz, David Ecija, Knud Seufert, Ari Paavo Seitsonen, Jürg Hutter, Katharina Diller, José. I. Urgel, Hermann Sachdev, Johannes V. Barth, Willi Auwärter

ACS Nano· Volume 8· Issue 1
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Abstract

Suitable templates to steer the formation of nanostructure arrays on surfaces are indispensable in nanoscience. Recently, atomically thin sp(2)-bonded layers such as graphene or boron nitride (BN) grown on metal supports have attracted considerable interest due to their potential geometric corrugation guiding the positioning of atoms, metallic clusters or molecules. Here, we demonstrate three specific functions of a geometrically smooth, but electronically corrugated, sp(2)/metal interface, namely, BN/Cu(111), qualifying it as a unique nanoscale template. As functional adsorbates we employed free-base porphine (2H-P), a prototype tetrapyrrole compound, and tetracyanoquinodimethane (TCNQ), a well-known electron acceptor. (i) The electronic moirons of the BN/Cu(111) interface trap both 2H-P and TCNQ, steering self-organized growth of arrays with extended molecular assemblies. (ii) We report an effective decoupling of the trapped molecules from the underlying metal support by the BN, which allows for a direct visualization of frontier orbitals by scanning tunneling microscopy (STM). (iii) The lateral molecular positioning in the superstructured surface determines the energetic level alignment; i.e., the energy of the frontier orbitals, and the electronic gap are tunable.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Graphene research and applications · Surface Chemistry and Catalysis · 2D Materials and Applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Physik Department E20, Technische Universität München, James Franck Strasse 1, D-85748 Garching, Germany

Physikalisch-Chemisches Institut, Universität Zürich, Winterthurerstrasse 190, CH-8057 Zürich, Switzerland

Max-Planck Institut für Polymerforschung, Ackermannweg 10, D-55128 Mainz, Germany

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