p-Si基PTCDA生长模式的AFM和XPS研究

张福甲¹，欧谷平¹，甘润今²，刘凤敏²，宋珍²

(1.兰州大学,物理科学与技术学院,甘肃,兰州,730000;
2.北京机械工业学院,基础部,北京,100085)

摘要:对有机/无机光电探测器PTCDA/p-Si样品的表面进行得AFM扫描看出,PTCDA呈岛状生长,各岛成圆丘状,岛的分布不均匀,PTCDA层中存在大量缺陷.原因是p-Si(100)衬底的表面原子悬挂键的作用,使硅原子横向移动满足键合需要形成台阶和其它缺陷引起的.将样品表面的XPS全谱及精细谱与表面的AFM扫描图进行对比分析,得出PTCDA在p-Si基底上的生长模式,即:PTCDA首先在缺陷处聚集,形成许多三维岛状的PTCDA晶核,然后在PTCDA离域大π键的作用下,相邻的两层PTCDA分子存在一定程度的交叠,最终形成岛状结构.与硅衬底原子结合的过程为:苝环与缺陷处的Si原子结合,而酸酐基团与表面完整处的Si结合.结合时,苝环结构保持不变,而酸酐基团与Si发生化学反应,使酸酐中的CO键断开,形成SiCO和硅氧化物.对PTCDA/p-Si样品的界面的XPS全扫描谱和精细图谱进行分析后,进一步验证了PTCDA在p-Si基底上的生长模式.

关键词:PTCDA; 生长模式; AFM; XPS;

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