Электронная структура интерфейсов органических покрытий на полупроводниковых и металлических подложках

• Автор: Аляев, Юрий Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 194 с. : ил.

Глава 1. Электронная структура органических молекулярных твёрдых тел и методы её исследования
1.1 Физические свойства органических материалов. Технологические аспекты приготовления органических покрытий
1.2 Формирование электронной структуры огранических молекул
1.3 Формирование электронной структуры при объединении молекул в твёрдое тело
1.4 Электронные процессы на интерфейсах
1.5 Методы исследования электронной структуры органических покрытий и интерфейсов
1.6 Выводы и постановка задачи
Глава 2. Методика эксперимента и анализа результатов
2.1 Метод спектроскопии полного тока
2.2 Конструкция и режимы работы экспериментальной установки
2.3 Выводы
Глава 3. Исследование процесса формирования тонких органических покрытий
3.1 Плёнка РТСВА на поверхности Zn0(0001)
3.1.1 Формирование спектров ПТ при осаждении РТСВА на поверхность ZnO
3.1.2 Термическая десорбция плёнки РТСВА
3.1.3 Динамика спектров и ход потенциала при формировании интерфейса РТСВА^пО
3.2 Плёнка ИТСВА на поверхности Zn0(0001)
3.3 Плёнка РТСВА на поверхности Си(111)
3.3.1 Осаждение РТСВА на поверхность Си и термическая десорбция
3.3.2 Динамика спектров и ход потенциала при формировании интерфейса РТСВА/Сч
3.4 Плёнка ИТСВА на поверхности Си(111)
3.5 Интерфейсы М,ГГ-ВВРТСВ1/РТСВА и
К,Д’-ВВИТСВ1/МТСВА
3.6 Выводы

Глава 4. Специфика взамиодействия молекул РТСОА и ІЧТСВА с поверхностью полупроводников А3В5
4.1 Плёнки РТСВА и ІМТСВА на поверхности СаАв(ЮО)
4.1.1 Осаждение молекул РТСВА и №ГСВА на поверхность СаАз(ЮО) и их термическая десорбция
4.1.2 Динамика спектров и ход потенциала при формировании интерфейсов РТСВЛ/СаАа и МТСОА/СаАэ
4.2 Плёнки РТСВА и ИТСВА на поверхности 1пАб(001)
4.3 Выводы
Глава 5. Исследование электронной структуры органических молекул с сопряжёнными связями
5.1 Сравнительный анализ спектров ПТ органических молекул
5.2 Сравнение результатов СПТ с данными, полученными с помощью других методов
5.3 Влияние изменения химической структуры на электронную структуру органических молекул
5.4 Выводы
Заключение
Список литературы

В течение нескольких последних десятилетий (начиная примерно с середины 70-х годов XX века) наблюдается постоянное возрастание интереса к исследованию электронных свойств органических материалов. Фактически мы стали свидетелями формирования нового, нетрадиционного направления физики твердого тела — физики органических полупроводниковых материалов.
В основе появления этого направления физики твёрдого тела лежат две основные предпосылки: открытие полупроводниковых свойств некоторых органических красителей (как правило, имеющих в основе ароматические кольца, например, производных перилена [1,2] или фталоцианинов [3]) и синтез полимеров, обладающих высокой электропроводностью [4]. Таким образом было положено начало изучения нового класса материалов, обладающих полупроводниковыми свойствами. Химическая структура некоторых молекул, обладающих полупроводниковыми свойствами, изображена на рис. 1.
В настоящее время активно ведутся разработки приборов для практического применения, основанных на органических материалах. Некоторые приборы являются функциональными аналогами существующих полупроводниковых приборов (хотя устройство их может различаться), например, диоды [2,5], полевые транзисторы [6], светоизлучающие диоды [7], а также преобразователи световой энергии в электрическую (типа солнечных элементов) [8-10]. В то же время благодаря применению органических материалов удалось разработать новые типы приборов, не имеющие аналогов среди ранее известных. К ним относятся чувствительные датчики различных химических веществ в газовой [11] и жидкой [12] средах, электронный датчик влажности [13|, многослойные многоцветные светоизлучающие приборы ([14], стр. 1862), оптический волновод, осуществляющий селекцию излучения с определённой поляризацией [15]. Одним из перспективных направлений
При контакте органического материала с: другим материалом наблюдается значительно большее разнообразие явлений. Взаимодействие между’ органическим адсорбаго.м (а большинство подобных контактов приготавливаются путём осаждения органических молекул на подложку из газовой фазы, раствора или но технологии Ленгмюра-Блоджетт) и подложкой осуществляется несколькими различными способами, отличающимися но силе (энергии) связи. Прежде всего, как и в объёме ОМТТ, органические молекулы могут быть связаны с положкой с помощью невалентного взаимодействия. Сюда относятся ВДВ-силы, силы электростатической поляризации, силы электрического изображения. В этом случае говорится о физической адсорбции. Отличительной её особенностью является малая степень электронного обмена между молекулами и подложкой. Если же силы, ответственные за-адсорбцию,— химической природы (силы обменного типа), то мы имеем дело с так называемой химической адсорбцией ([81], стр. 69). Внутри понятия химической адсорбции различают две её формы: «слабую» хемосорбцию, при которой адсорбированная частица остаётся электрически нейтральной, и «прочную» хемосорбцию, при которой происходит перенос электрического заряда между молекулами и подложкой, а адсорбированная частица представляет собой зараженное образование ([81], стр. 81). «Слабая» и «прочная» формы хемосорбции представляют собой аналоги ковалентной и ионной связи в неорганических кристаллах. Часто хемосорбцию рассматривают как химическую реакцию на поверхности.
Обнаружено, что атомы некоторых химических элементов (1п, Тц А1, щелочные металлы) обладают способностью диффундировать в толщу органических материалов [4,82], и в некоторых случаях — вступать в химическую реакцию с органическими молекулами [16,83]. В этом случае влияние контакта не ограничивается ближайшим слоем молекул, но может распространяться