硅基有機(jī)光電單層膜的構(gòu)筑.pdf

1、有機(jī)無機(jī)雜化材料已經(jīng)越來越受到人們的重視,因為它可以綜合有機(jī)材料和無機(jī)材料的不同性質(zhì),甚至?xí)霈F(xiàn)單個組分所不具備的性能.有機(jī)材料結(jié)構(gòu)可以靈活設(shè)計,材料加工方便、耗能低,電學(xué)性能可以調(diào)控,具有良好的光電導(dǎo)性能,高效的發(fā)光能力,使得它們成為無機(jī)半導(dǎo)體材料甚至金屬材料的潛在代替物.通過對無機(jī)半導(dǎo)體材料進(jìn)行有機(jī)改性,可以改變無機(jī)材料的表面化學(xué)性質(zhì),生物相容性質(zhì),光電性質(zhì)等等,因此,有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料在光電器件、生物傳感、微電子器件的應(yīng)用領(lǐng)域有著很

2、好的應(yīng)用前景,尤其是在微電子工業(yè)中廣泛使用的硅材料與有機(jī)光電材料的復(fù)合更是備受關(guān)注.該論文采用烷氧基硅類偶聯(lián)劑對單晶硅表面進(jìn)行化學(xué)修飾,形成帶有反應(yīng)基團(tuán)的過渡層,該過渡層進(jìn)一步與具有光電功能的苝類和酞菁分子進(jìn)行化學(xué)健合,制備了穩(wěn)定的有機(jī)光電單層膜.研究了硅基上構(gòu)筑有機(jī)光電膜的形成機(jī)制.通過紅外光譜,紫外—可見光(UV-Vis)吸收,X光電子能譜,激光拉曼光譜,原子力顯微鏡(AFM),表面光電壓譜等表征手段研究了單層膜的表面形貌、聚集態(tài)結(jié)

3、構(gòu)和光電性能等等.紅外光譜和光電子能譜證明了苝和酞菁成功的化學(xué)鍵合到單晶硅表面,AFM和UV-Vis吸收光譜表明了苝和酞菁單層膜在硅基上呈有序排列.拉曼光譜的研究發(fā)現(xiàn)苝酐分子大環(huán)以一定的角度立于硅基表面,而不是平行于基體表面,與蒸鍍手段得到的苝酐膜的堆積形態(tài)完全不同.有機(jī)單層膜的存在使硅基和石英表面性質(zhì)發(fā)生了變化,使得基體表面更容易與大環(huán)分子結(jié)合,形成有序的物理沉積膜.PTCDA共價鏈接單層膜增強(qiáng)了硅基與PTCDA之間的電荷傳輸,以及光