超高真空有機(jī)分子薄膜生長(zhǎng)實(shí)時(shí)原位熒光顯微方法與系統(tǒng).pdf

1、近年來,有機(jī)分子薄膜器件表現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)前景,成為廣泛關(guān)注的熱點(diǎn),倍受科學(xué)界和工業(yè)界的重視。研究有機(jī)分子薄膜生長(zhǎng)結(jié)構(gòu)特性,優(yōu)化生長(zhǎng)條件,進(jìn)而提升薄膜制備質(zhì)量,對(duì)構(gòu)筑高性能的薄膜器件意義重大。本文圍繞這一主題,創(chuàng)新性地將熒光顯微技術(shù)與超高真空有機(jī)分子薄膜生長(zhǎng)技術(shù)相集成,并提出了一種有機(jī)分子薄膜生長(zhǎng)表面動(dòng)力學(xué)研究的熒光顯微方法。該方法可實(shí)現(xiàn)有機(jī)分子薄膜生長(zhǎng)的實(shí)時(shí)原位成像監(jiān)測(cè)和有機(jī)單分子、分子簇團(tuán)在表面運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)跟蹤,不僅可以應(yīng)用在

2、導(dǎo)體及半導(dǎo)體襯底上的研究,更填補(bǔ)了絕緣體襯底上有機(jī)分子生長(zhǎng)實(shí)時(shí)原位研究手段的空白。本文的研究成果和內(nèi)容主要有:
　　 1、系統(tǒng)地論述了有機(jī)分子束外延生長(zhǎng)和有機(jī)分子薄膜生長(zhǎng)表面動(dòng)力學(xué)研究方法的現(xiàn)狀,創(chuàng)新性地提出了有機(jī)分子薄膜生長(zhǎng)表面動(dòng)力學(xué)研究的實(shí)時(shí)原位熒光顯微方法。依據(jù)研究對(duì)象的不同,該方法包括有機(jī)分子薄膜生長(zhǎng)實(shí)時(shí)熒光成像監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)單分子跟蹤兩種技術(shù)。
　　 2、提出了基于熒光顯微圖像的有機(jī)分子薄膜生長(zhǎng)信息的計(jì)算方法。通過

3、獲取有機(jī)分子生長(zhǎng)過程中島的邊緣、面積、分子熒光總強(qiáng)度、單位像素分子熒光平均強(qiáng)度等信息,可實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)分子薄膜幾何形貌、生長(zhǎng)速率等特性的實(shí)時(shí)原位熒光成像監(jiān)測(cè)。
　　 3、提出了一種快速高精度的實(shí)時(shí)單分子跟蹤算法。該算法將圖像去噪高斯掩膜質(zhì)心運(yùn)算定位法和概率鏈接法有機(jī)結(jié)合,與常用的二維直接高斯擬合相比,該定位法不僅運(yùn)算時(shí)間縮短為1／10,而且具有納米級(jí)的定位精度。
　　 4、在國際上首次設(shè)計(jì)并研制了一套超高真空有機(jī)分子薄膜生長(zhǎng)

4、的實(shí)時(shí)熒光顯微系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有2×10-10mbar的超高真空度；可實(shí)現(xiàn)150K-450K的大范圍襯底／樣品溫度精確控制;同時(shí)還具有集成橢偏儀、反射差分光譜儀、金屬蒸發(fā)源、電子槍／離子槍等輔助設(shè)備的能力,以實(shí)現(xiàn)多角度薄膜生長(zhǎng)信息分析和多種樣品制備及材料改性。
　　 5、首次實(shí)現(xiàn)絕緣體襯底上有機(jī)分子生長(zhǎng)過程的實(shí)時(shí)熒光成像監(jiān)測(cè)。以云母襯底表面p-6P有機(jī)分子生長(zhǎng)為實(shí)例,討論并分析了p-6P分子動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)信息,揭示了p-6P分子在云母襯