并五苯與金屬單晶界面研究：從物理吸附到化學(xué)吸附.pdf

1、隨著有機(jī)半導(dǎo)體功能材料的發(fā)展，一種新興的科學(xué)領(lǐng)域----有機(jī)電子學(xué)在近幾十年的時(shí)間里得到了廣泛的關(guān)注與空前的發(fā)展。其迅猛的發(fā)展勢(shì)頭和巨大的工商業(yè)應(yīng)用前景，都不得不使人們對(duì)其刮目相看。比如，在如今的人類社會(huì)中，能源問題已經(jīng)凸顯的十分明顯了，我們迫切地需要新的環(huán)保能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的能源，太陽(yáng)能電池就是一種很好的新能源產(chǎn)品，其中有機(jī)太陽(yáng)能電池在很多方面都比傳統(tǒng)的無機(jī)太陽(yáng)能電池更具有優(yōu)勢(shì)。在有機(jī)電子學(xué)中具有代表性的另外兩種有機(jī)光電子器件：有機(jī)發(fā)光

2、二極管和有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管在人類生活中也扮演了十分重要的角色。器件的工作效率往往是我們最關(guān)心的，除了構(gòu)成這些有機(jī)光電子器件本身的有機(jī)半導(dǎo)體材料以外，不同材料組成界面的性能也很大程度上影響著這類光電子器件的工作效率。因此對(duì)器件的界面進(jìn)行全面且深入的探究，對(duì)提高器件性能有著重要的意義。
　　本文以紫外光電子能譜（UPS）和低能電子衍射（LEED）為主要研究工具，分別研究了典型的 p-型有機(jī)半導(dǎo)體并五苯（pentacene）與三種不同金屬

3、單晶界面的能級(jí)結(jié)構(gòu)和分子堆積結(jié)構(gòu)。通過UPS和LEED研究并五苯與Au（111），Ag（111）和Cu（111）三種不同單晶基底組成界面的電子結(jié)構(gòu)和分子堆積結(jié)構(gòu)，我們發(fā)現(xiàn)在三種基底上，第一層并五苯分子都是平躺在基底上的，并且在Au（111）和Cu（111）上是高度有序的。而在Ag（111）上時(shí)，無論在常溫（295 K）或者低溫下（78 K），“弱化學(xué)吸附”都使得并五苯分子呈現(xiàn)出一種幾乎無序的第一層分子結(jié)構(gòu)。在Cu（111）基底上，并五苯

4、分子被強(qiáng)化學(xué)吸附在基底上，通過UPS譜圖，我們可以觀察到其被部分填充的LUMO軌道，這是由于有機(jī)分子和金屬基底間的電荷傳輸造成的。在Ag（111）和 Cu（111）晶面上，多層并五苯分子采取了一種傾斜的取向分布，并有著很高的結(jié)晶度。在Au（111）晶面上，多層有機(jī)分子的長(zhǎng)軸和短軸極有可能都平行于金屬基底，這也使得并五苯在Au（111）上的電子結(jié)構(gòu)與在另外兩個(gè)基底上的電子結(jié)構(gòu)完全不同?？偟貋碚f，不同的金屬基底不僅僅對(duì)第一層有機(jī)分子的幾何結(jié)