掃描隧道顯微鏡誘導(dǎo)金屬表面有機(jī)分子多層膜發(fā)光研究.pdf

1、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文掃描隧道顯微鏡誘導(dǎo)金屬表面有機(jī)分子多層膜發(fā)光研究姓名：高洪營(yíng)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：?jiǎn)畏肿涌茖W(xué)指導(dǎo)教師：@20110509摘要現(xiàn)象，進(jìn)而提出了等離子體激元輔助的分子上轉(zhuǎn)換熒光機(jī)制。在第三章中，我們主要介紹了STM研究金屬表面卟啉衍生物超薄膜的結(jié)構(gòu)與組裝，并嘗試了化學(xué)修飾卟啉衍生物分子STM誘導(dǎo)發(fā)光研究。在實(shí)驗(yàn)中，我們首先探索了卟啉分子通過(guò)溶液滴分子自組裝制備方式在原子級(jí)平整金屬表面生長(zhǎng)卟啉分子超薄膜的可行性。

2、從而實(shí)現(xiàn)溶液法在金屬表面制備難以熱蒸發(fā)沉積生長(zhǎng)的大卟啉衍生物分子Bz2OxPNaPh2OxPPyr2OxPPph2OxP超薄膜。通過(guò)STM圖像，我們觀察得到母體OxP卟啉內(nèi)環(huán)N鍵上不同取代基的化學(xué)修飾對(duì)卟啉分子結(jié)構(gòu)與金屬表面分子自組裝的影響。通常情況下，沒(méi)有任何取代基時(shí)，卟啉分子不僅非常穩(wěn)定，適合熱蒸發(fā)，而且金屬表面組裝非常有序平整。但當(dāng)內(nèi)環(huán)N鍵上添加較小取代基苯甲基(又叫芐基，用Bz表示)時(shí)，分子熱穩(wěn)定性差，不適合熱蒸發(fā)，只能溶液組裝

3、方式制備超薄膜。隨著取代基團(tuán)進(jìn)一步增大(萘甲基NaPh→芘甲基Pyr→卟啉環(huán)甲基Pph)其金屬表面有序組裝難度逐漸加大，且往往需要低溫退火才能觀察其表面小范圍有序結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同的取代基會(huì)修飾并改變金屬表面分子構(gòu)型以及其自組裝結(jié)構(gòu)。但從另一個(gè)角度，隨著取代基的增大，分子跟襯底間的萃滅效應(yīng)減弱，有助于實(shí)現(xiàn)單個(gè)分子熒光，這將是實(shí)現(xiàn)單分子發(fā)光的一個(gè)重要途徑。由于該卟啉衍生物無(wú)法制備金屬表面多層膜脫耦合層，我們始終無(wú)法獲得卟啉類衍生物分子發(fā)

4、光。我們所獲得的針尖卟啉衍生物襯底隧道節(jié)發(fā)光更多的反映了隧道節(jié)中納米等離子體激元發(fā)光的特征，分子的引入是作為間隔層減弱了等離子體激元發(fā)光。在第四章中，我們探討了分子壽命對(duì)于隧道節(jié)內(nèi)分子發(fā)光的影響，并在此基礎(chǔ)上展開(kāi)了金屬表面長(zhǎng)壽命(～μs)三重態(tài)分子(PtOEP，Eu(dpm)3和Ir(ppy)3)多層膜的掃描隧道顯微鏡誘導(dǎo)發(fā)光研究。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)中常見(jiàn)的三重態(tài)分子PtOEP可以在金屬表面熱蒸發(fā)沉積生長(zhǎng)成平整有序的多

5、層超薄膜結(jié)構(gòu)，但即使在光致金屬表面超薄膜磷光信號(hào)非常強(qiáng)的時(shí)候，仍然沒(méi)有觀察到隧道節(jié)電致PtOEP分子三重態(tài)發(fā)光。進(jìn)一步我們還研究了稀土離子類三重態(tài)分子(Eu(dpm)3和Ir(ppy)3)的組裝與STML發(fā)光特征。由于Eu(dpm)3和Ir(ppy)3分子均為極性分子，分子間相互作用較強(qiáng)，所以其在金屬表面無(wú)法形成有序結(jié)構(gòu)。但對(duì)于Eu(dpm)3分子，其在多層膜之后則逐漸展現(xiàn)部分分子有序結(jié)構(gòu)，無(wú)疑體現(xiàn)了Eu(dpm)3分子的獨(dú)特性，即分子