硅基有機光電單層膜的構筑.pdf

1、有機無機雜化材料已經(jīng)越來越受到人們的重視,因為它可以綜合有機材料和無機材料的不同性質,甚至會出現(xiàn)單個組分所不具備的性能.有機材料結構可以靈活設計,材料加工方便、耗能低,電學性能可以調控,具有良好的光電導性能,高效的發(fā)光能力,使得它們成為無機半導體材料甚至金屬材料的潛在代替物.通過對無機半導體材料進行有機改性,可以改變無機材料的表面化學性質,生物相容性質,光電性質等等,因此,有機無機復合材料在光電器件、生物傳感、微電子器件的應用領域有著很

2、好的應用前景,尤其是在微電子工業(yè)中廣泛使用的硅材料與有機光電材料的復合更是備受關注.該論文采用烷氧基硅類偶聯(lián)劑對單晶硅表面進行化學修飾,形成帶有反應基團的過渡層,該過渡層進一步與具有光電功能的苝類和酞菁分子進行化學健合,制備了穩(wěn)定的有機光電單層膜.研究了硅基上構筑有機光電膜的形成機制.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

3、構和光電性能等等.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.有機單層膜的存在使硅基和石英表面性質發(fā)生了變化,使得基體表面更容易與大環(huán)分子結合,形成有序的物理沉積膜.PTCDA共價鏈接單層膜增強了硅基與PTCDA之間的電荷傳輸,以及光