涉及表面和界面體系的表面型貌及電子態(tài)研究.pdf

1、本文利用高分辨電子能量損失譜(HighResolutionElectronEnergyLossSpectroscopy，HREELS)和光電子譜(Photoemissionspectroscopy，PES)以及掃描隧道顯微鏡(ScanningTunnelingMicroscopy，STM)等傳統(tǒng)和新穎的表面測試手段相結(jié)合對涉及有機(jī)發(fā)光器件相關(guān)的界面問題、釕表面氧化及其原子結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)、金屬表面異質(zhì)節(jié)的生長等問題進(jìn)行了研究。 M

2、gF2經(jīng)常被用來加在有機(jī)發(fā)光器件的電極與有機(jī)發(fā)光層之間以改善器件的性能，但是對于MgF2和有機(jī)層之間發(fā)生的相互作用方式還不是太清楚。MgF2與Alq3(八羥基喹啉)界面的研究結(jié)果表明無論是MgF2蒸鍍到Alq3上還是Alq3蒸鍍到MgF2上的情況，MgF2與Alq3均發(fā)生了反應(yīng)。在反應(yīng)中，對應(yīng)于Alq3(八羥基喹啉)分子的非平面苯環(huán)彎曲振動(dòng)的能量損失峰的位置發(fā)生了移動(dòng)。在MgF2蒸鍍到Alq3上以及Alq3蒸鍍到MgF2上的兩種情況下，

3、該能量損失峰的位移動(dòng)作是一致的。HREELS的研究結(jié)果表明從MgF2中分解出來的Mg與Alq3中的Al、O和N相互作用，反應(yīng)后Mg的位置處于Alq3分子的平面外。搞清楚MgF2與Alq3之間的相互作用方式有利于進(jìn)一步了解絕緣層改善有機(jī)發(fā)光器件性能的機(jī)制。 和MgF2一樣，LiF也經(jīng)常被用來加在有機(jī)發(fā)光器件的電極與有機(jī)發(fā)光層之間以改善器件的性能。過去的研究表明，LiF分解后釋放出Li原子可以改善有機(jī)發(fā)光器件的性能。對在幾種條件下L

4、iF和Al的化學(xué)反應(yīng)的研究表明：在有Alq3參與的情況下，LiF和Al在室溫下發(fā)生反應(yīng)。在Al/LiF/Alq3系統(tǒng)中，Lils的峰發(fā)生了0.25eV的位移，同時(shí)Fls也發(fā)生了相應(yīng)的位移。在沒有Alq3參與的情況下，LiF和Al在室溫下不發(fā)生反應(yīng)。但是加熱樣品至350K后，在Lils峰的低能端0.85eV處出現(xiàn)了一個(gè)伴峰。XPS研究表明這個(gè)伴峰對應(yīng)的是金屬態(tài)的Lils。這表明LiF和Al在加熱條件下發(fā)生了反應(yīng)，HREELS的結(jié)果也驗(yàn)證了

5、這一結(jié)論。這一研究結(jié)果提示我們在制備沒有Alq3的有機(jī)發(fā)光器件的時(shí)候，可以通過加熱器件的方法來使加在Al電極和有機(jī)發(fā)光層之間的LiF和Al電極發(fā)生反應(yīng)并分解釋放出Li原子，從而達(dá)到改善器件性能的目的。 由于氧吸附在釕表面的形貌和電子態(tài)的研究涉及催化的一個(gè)模型體系，而這又是物理和化學(xué)方面的許多基礎(chǔ)問題之一，因此其研究意義重大。利用STM和UPS我們對不同氧吸附量下的Ru(10-10)表面進(jìn)行了研究。在氧吸附量為0.4和2.0L時(shí)，

6、我們得到了c(2x4)-2O和(2xl)p2mg-2O兩個(gè)吸附相。STM研究表明，在c(2x4)-2O吸附相時(shí)四個(gè)Ru原子形成圖像中的一個(gè)亮點(diǎn)。而在此吸附相時(shí)發(fā)現(xiàn)的島狀位錯(cuò)表明O-O相互作用對形成有序結(jié)果的作用很大。在(2xl)p2mg-2O吸附相時(shí)，STM在[1-210]方向發(fā)現(xiàn)了鋸齒狀的氧鏈結(jié)構(gòu)。UPS研究表明O2p所對應(yīng)的峰出現(xiàn)在結(jié)合能5.9eV處。在c(2x4)-2O吸附相階段功函數(shù)改變量為0.5eV，而到了(2xl)p2mg-

7、2O吸附相階段則增加到0.7eV。 隨著微電子科技在的迅速發(fā)展，與之相關(guān)的過渡金屬/半導(dǎo)體即金屬表面異質(zhì)節(jié)研究的重要性也越來越體現(xiàn)出來。作為微電子工業(yè)的基礎(chǔ)，硅和鍺與金屬的表面和界面之間的相互作用幾十年來一直是研究的熱點(diǎn)。而作為一種半導(dǎo)體材料的Ge在金屬表面上的生長以及界面形成過程的研究工作甚少。利用STM，我們對Ge在Ru(0001)表面的生長模式進(jìn)行了研究，結(jié)果表明Ge在覆蓋度小于1個(gè)單層的時(shí)候是以單原子層狀生長的。在覆蓋度