对CuPc分子的表面诱导的方向控制,用于在石墨烯上高度排序的有机晶体的表轴生长
Kai Xiao1, Wan Deng, Jong K Keum
1Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee 37831, United States. xiaok@ornl.gov
Journal of the American Chemical Society
|February 2, 2013
概括
铜酸 (CuPc) 分子在石墨烯上以表轴方式生长,由于表面相互作用而形成有序结构. 这种对石墨烯的受控分子定位可能会提高有机薄膜设备的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面科学是一门学科.
- 有机电子 有机电子
背景情况:
- 分子导向显著影响有机薄膜设备的性能.
- 了解表面介导相互作用对于控制分子生长至关重要.
- 石墨烯和 (Si) 基底为分子沉积提供了不同的界面特性.
研究的目的:
- 在石墨烯上系统地研究铜酸 (CuPc) 的表轴生长和分子方向.
- 将石墨烯上的CuPc增长与Si基板上的增长进行比较.
- 阐明表面介导相互作用在确定分子方向和包装中的作用.
主要方法:
- 利用X射线散射和衍射进行结构分析.
- 采用扫描道显微镜 (STM) 和扫描电子显微镜 (SEM) 来研究表面形态.
- 进行了以第一原则为基础的理论计算,以了解界面相互作用.
主要成果:
- 在石墨烯上,CuPc的核化,定向和包装从根本上与Si上的不同.
- 界面二极体相互作用和CuPc和石墨烯之间的电荷转移诱导了面对面方向的表轴对齐.
- 在高温下,CuPc在石墨烯上形成大,条状,单晶的上晶体.
结论:
- 表面介导的相互作用,特别是界面二极体,决定了石墨烯上的CuPc分子方向.
- 石墨烯促进了大型表轴CuPc晶体的形成,与Si基板不同.
- 这些对石墨烯有序的大粒CuPc薄膜具有提高有机电子设备性能的潜力.
