酞菁錳自組裝薄膜生長機(jī)制研究.pdf

1、近年來，研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)分子自組裝薄膜材料具有的新奇的光、電、催化功能和特性，特別是在有機(jī)半導(dǎo)體光電子器件的制作、仿生材料的合成、高效催化材料以及太陽能電池方面廣泛的應(yīng)用前景，使得這方面的研究一直備受各界研究者們的關(guān)注和重視。掃描隧道顯微鏡(STM)是一種先進(jìn)的表面分析設(shè)備，不但可以利用它觀察到原子分辨的形貌圖像，而且還可以通過它在實(shí)空間展示材料的電子結(jié)構(gòu)。在本論文中，我們利用掃描隧道顯微鏡研究了酞菁錳分子(MnPc)在Bi(111)表面上

2、形成自組裝薄膜的形貌特征和生長機(jī)制。通過實(shí)驗(yàn)研究我們發(fā)現(xiàn):
　　在極低的溫度下(4.6K)，會有少量酞菁錳單分子吸附在襯底Bi(111)表面上。并且通過高分辨率的掃描隧道顯微鏡(STM)形貌圖，我們可以看到這類酞菁錳單分子結(jié)構(gòu)中類似于葉片結(jié)構(gòu)的兩個(gè)相對的部分都是沿著Bi(111)襯底的晶格矢量方向排列的。當(dāng)溫度升高至78K左右時(shí)，我們可以觀察到酞菁錳單分子會圍繞著自身結(jié)構(gòu)中的錳(Mn)原子發(fā)生細(xì)微的旋轉(zhuǎn)，直到和其他的酞菁錳分子相遇

3、形成自組裝結(jié)構(gòu)。當(dāng)我們繼續(xù)在Bi(111)襯底上沉積酞菁錳分子，隨著襯底上酞菁錳分子的逐漸沉積，可以看到這些酞菁錳分子開始從單分子狀態(tài)逐漸向一維單鏈狀、雙鏈狀演變，最終形成二維薄膜狀的自組裝結(jié)構(gòu)。
　　特別的是，通過高分辨率的掃描隧道顯微鏡(STM)圖還揭示了酞菁錳分子在Bi(111)襯底上形成的二維自組裝薄膜中存在一種呈鏡面對稱的分子鏈的特殊的結(jié)構(gòu)，并且這種結(jié)構(gòu)是通過旋轉(zhuǎn)酞菁錳分子的排列方向得到的。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，如果我們對獲得的酞