C60薄膜的制備與特性研究.pdf

1、目的：該論文闡述了用真空蒸鍍法制備C60薄膜的方法和過程,研究了在不同氣氛下生長和摻雜對C60薄膜的表面形貌、結(jié)構(gòu)和光吸收特性的影響;用XL30FGE型掃描電鏡對C60薄膜表面形貌進(jìn)行觀察;用UV-240型紫外可見光雙光束分光光度計(jì)進(jìn)行紫外、可見光吸收測量;用橢偏儀對薄膜進(jìn)行厚度和折射率測量;用X射線衍射對薄膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析.SEM測量表明:真空條件下制備的C60薄膜表面粒子粒徑約20~50nm;氣氛(氮?dú)夂蜌鍤?條件制備的薄膜表面粒子粒

2、徑為50~200nm,并隨氣壓的增大而增大,表面結(jié)晶現(xiàn)象也隨氣壓增大而明顯.紫外可見吸收光譜表明:與真空中制備的C60薄膜比較,發(fā)現(xiàn)氮?dú)鈿鍤庵兄苽涞腃60薄膜的紫外可見吸收的相對強(qiáng)度明顯不同,吸收峰位明顯紅移,紅移幅度從幾個(gè)納米到二十幾個(gè)納米;并且隨著氣氛壓強(qiáng)的增加吸收峰位紅移增加.用直接躍遷吸收邊關(guān)系得出在氬氣和氮?dú)庵兄苽涞腃60薄膜的禁帶寬度分別為2.24eV和2.09eV,均比在真空下生長的C60薄膜禁帶寬度(2.02eV)要大.

3、橢偏儀測量表明:氣氛條件下制備的C60薄膜的折射率n比在真空條件下制備的C60薄膜的折射率(1.94)小;在低壓強(qiáng)條件下,不同氣氛中制備的樣品的折射率也幾乎相等;在一定的壓強(qiáng)范圍內(nèi),折射率隨著壓強(qiáng)的增大而減小.X射線衍射譜表明:在Ar氣氛下生長的C60薄膜,其結(jié)構(gòu)從純C60薄膜的面心立方(fcc)相變成Ar氣氛C60薄膜的fcc相與六角密堆(hcp)相的混合相,而六角密堆相的C60分子有一個(gè)更緊密的排列,使分子間相互作用力加強(qiáng),導(dǎo)致C6