2,7-二辛基1苯并噻吩并3,2-b苯并噻吩(C8-BTBT)的真空沉积薄膜生长、形貌和界面电子结构

魏俊华; 牛冬梅; 高永立

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两种材料的界面是物质交换和能量交换的场点,在电子器件中起着关键作用。同种材料可在不同基底材料上形成多种不同的薄膜形态,并展现不同的器件性能。本文综述了高迁移率有机小分子半导体2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩(C8-BTBT)在不同的功能材料上的真空沉积薄膜生长、界面过程以及界面电子结构。C8-BTBT分子的薄膜生长取决于衬底与C8-BTBT以及C8-BTBT分子之间的相互作用。在原子级光滑衬底上,C8-BTBT薄膜一般以层状模式生长,而在粗糙衬底上,C8-BTBT薄膜倾向于岛状模式生长。在电介质、半导体和导电衬底上沉积的初始C8-BTBT分子层显示出略有不同的晶格结构。界面层C8-BTBT分子的取向取决于衬底与有机分子的相互作用,但是在厚膜情况下表面层终将改变为直立构型。C8-BTBT与电介质或高功函数导电材料接触时表现为电子供体,这通常会诱导出指向C8-BTBT的界面偶极层,以及C8-BTBT侧朝向界面的向上能带弯曲。尽管C8-BTBT具有空气稳定性,但仍会在某些过渡金属,如镍、钴和化合物界面发生化学反应。C8-BTBT界面电子结构与其薄膜形貌和分子取向有关,当膜厚增加、分子取向从平躺到直立时,C-H会形成表面偶极层,导致电离能减小。本文提供了C8-BTBT的界面物理和化学过程的机制分析,并为基于C8-BTBT的电子器件的优化设计和制造提供参考。

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来源
《中南大学学报》 |2022年第4期|1041-1061|共21页
作者
魏俊华; 牛冬梅; 高永立;
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作者单位

Hunan Key Laboratory of Super Microstructure and Ultrafast Process of Physics and Electronics South University 410083;

Department of Physics and Astronomy of Rochester 14627;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类工程材料学;
关键词
界面; 薄膜形貌; 组织构型; 生长模式; 电子结构; 化学反应; 界面偶极;

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