The adsorption of 1,1'-binaphthyl-2,2'-diamine (BINAM) on Ge(100) has been investigated using scanning tunneling microscopy (STM). Two different features labelled A and B were found in the STM image. The feature A attributed to adsorbed BINAM molecules are located between two Ge dimer rows, and surrounded by six neighboring up-Ge atoms of buckled Ge dimers. The feature B are located between three up-Ge atoms of buckled Ge dimer and three Ge atoms of symmetric Ge dimer. At the sample bias voltage of -1.0V, isolated oval-shaped protrusions disappeared, similar to the pyridine on Ge(100). The bright oval-shaped protrusions are due to the aromatic rings of BINAM. These STM results suggest that the BINAM molecules are adsorbed on Ge(100) surface by Ge-N dative bonding between the electrophilic down-Ge atoms of Ge dimer and the lone pair of electrons of the N atom of BINAM.
With increasing BINAM's coverage, molecules randomly adsorb and form aggregates into molecular islands on Ge(100) surface because of the intermolecular interaction between BINAM molecules. When we dose BINAM onto the Ge(100) surface at 350k, we found that BINAM molecules form one-dimensional molecular arrays which are oriented into three directions. Substrate heating may give a thermal energy for molecules to diffuse on the substrate.
이 실험에서는 UHV-STM을 이용하여 Ge(100) 표면에서 1,1′-binaphthyl-2,2′-diamine(BINAM) 분자의 흡착 반응에 대하여 연구하였다. 상온에서 coverage와 voltage에 따른 BINAM의 흡착구조 변화를 통해서, 두 개의 아민 작용기의 비공유 전자쌍이 down-Ge원자에 전자를 주면서 두 개의 배위결합을 형성한다는 것을 관찰하였다. BINAM 분자는 상온에서 구조 A와 구조 B가 서로 바뀌고, Ge(100) 표면에서 이동하는 것이 관찰되었다. 이 결과는 BINAM 분자와 Ge(100) 표면의 약한 결합은 상온에서 주어지는 열에너지나 팁과 샘플 사이에 형성된 전기장에 의해서 끊어질 수 있음을 보였다.
표면온도 $T_s$ = 350 K에서 Ge(100) 표면에 흡착된 BINAM 분자들은 분자들 사이의 상호작용 때문에 세 가지 다른 방향성을 갖는 1차원 BINAM 분자사슬을 형성하였다.
