Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2022, выпуск 12 » Статья стр. 2061
<<<>>>
Электронные состояния зоны проводимости ультратонких пленок тиофен-фенилен со-олигомера и замещенного бифенила на поверхности послойно выращенного ZnO
DOI: 10.21883/FTT.2022.12.53663.415
Переводная версия: 10.21883/PSS.2022.12.54402.415
Российский научный фонд, 19-13-00021
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), а, 20-03-00026
Министерство науки и высшего образования РФ, FFSM-2021-0005
Санкт-Петербургский государственный университет, 93021679
Комолов А.С. 1, Лазнева Э.Ф. 1, Герасимова Н.Б.1, Соболев В.С.1, Жижин Е.В.1, Пудиков Д.А.1, Пшеничнюк С.А. 2, Асфандиаров Н.Л. 2, Борщев О.В. 3, Пономаренко С.А. 3, Handke B. 4
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
2Институт физики молекул и кристаллов Уфимского федерального исследовательского центра РАН, Уфа, Россия
3Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН, Москва, Россия
4AGH University of Science and Technology, Faculty of Material Science and Ceramics, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland
Поступила в редакцию: 24 июня 2022 г.
В окончательной редакции: 24 июня 2022 г.
Принята к печати: 28 июня 2022 г.
Выставление онлайн: 27 сентября 2022 г.
PDF версия
Приведены результаты исследования электронных состояний зоны проводимости и пограничного потенциального барьера при формировании ультратонких пленок тиофен-фениленового со-олигомера СH3-фенилен-тиофен-тиофен-фенилен-СH3 (СH3-PTTP-CH3) на поверхности ZnO и пленок тетракарбоксильного диангидида бифенила (Biphenyltetracarboxylic dianhydride, BPDA) на поверхности ZnO. Слой ZnO толщиной 100 nm приготовлен методом молекулярного наслаивания (atomic layer deposition, ALD). Органические пленки СH3-PTTP-CH3 и пленки BPDA толщиной до 8 nm формировали методом термического вакуумного осаждения. В процессе осаждения пленок проводили исследования электронных характеристик поверхности методом спектроскопии полного тока (TCS) в энергетическом диапазоне от 5 до 20 eV выше EF. В этом энергетическом диапазоне установлена структура максимумов незаполненных электронных состояний пленок СH3-PTTP-CH3 и BPDA. В результате осаждения пленки СH3-PTTP-CH3 обнаружено снижение работы выхода до 4.0 eV, по сравнению со значением работы выхода 4.2 eV, измеренной для ALD ZnO-подложки. Это соответствует переносу отрицательного заряда из пленки СH3-PTTP-CH3 в подложку. Перенос заряда на границе пленки BPDA и ALD ZnO-подложки происходит в обратном направлении, так как при формировании этого пограничного барьера зарегистрировано увеличение работы выхода до 4.7 eV. Исследованные пленки СH3-PTTP-СH3 и BPDA и послойно выращенный ZnO представляют собой сплошное покрытие на достаточно больших участках поверхности порядка 10 μmx10 μm. Шероховатость ZnO-поверхности не превышает 4 nm, а шероховатость поверхностей пленок СH3-PTTP-СH3 и BPDA составляет 10-15 nm. Ключевые слова: тиофен-фениленовые со-олигомеры, тетракарбоксильный диангидид бифенила, ультратонкие пленки, ZnO, метод молекулярного наслаивания (atomic layer deposition), электронные свойства, низкоэнергетическая электронная спектроскопия, пограничный потенциальный барьер.
  1. Y. Zhou, C. Fuentes-Hernandez, J. Shim, J. Meyer, A.J. Giordano, H. Li, P. Winget, T. Papadopoulos, H. Cheun, J. Kim, M. Fenoll, A. Dindar, W. Haske, E. Najafabadi, T.M. Khan, H. Sojoudi, S. Barlow, S. Graham, J.L. Bredas, S.R. Marder, A. Kahn, B. Kippelen. Science 336, 327 (2012)
  2. A.Y. Sosorev, M.K. Nuraliev, E.V. Feldman, D.R. Maslennikov, O.V. Borshchev, M.S. Skorotetcky, N.M. Surin, M.S. Kazantsev, S.A. Ponomarenko, D.Y. Paraschuk. Phys. Chem. Chem. Phys. 21, 11578 (2019)
  3. А.Н. Алешин, И.П. Щербаков, И.Н. Трапезникова, В.Н. Петров. ФТТ 58, 1882 (2016)
  4. M. Krzywiecki, L. Grzadziel, P. Powroznik, M. Kwoka, J. Rechmann, A. Erbe. Phys. Chem. Chem. Phys. 20, 16092 (2018)
  5. E. Kumral, H.Y. Yenilmez, S. Albayrak, A.N. Sahin, A. Altindal, Z.A. Bayir.Dalton Transactions 49, 9385 (2020)
  6. T. Sengoku, T. Yamao, S. Hotta. J. Non-Cryst. Solids 358, 2525 (2012)
  7. F. Sasaki, Y. Kawaguchi, H. Mochizuki, S. Haraichi, T. Ishitsuka, T. Ootsuka, T. Tomie, S. Watanabe, Y. Shimoi, T. Yamao, S. Hotta. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 620, 153 (2015)
  8. M.S. Kazantsev, V.G. Konstantinov, D.I. Dominskiy, V.V. Bruevich, V.A. Postnikov, Y.N. Luponosov, V.A. Tafeenko, N.M. Surin, S.A. Ponomarenko, D.Y. Paraschuk. Synt. Met. 232, 60 (2017)
  9. L.G. Kudryashova, M.S. Kazantsev, V.A. Postnikov, V.V. Bruevich, Y.N. Luponosov, N.M. Surin, O.V. Borshchev, S.A. Ponomarenko, M.S. Pshenichnikov, D.Y. Paraschuk. ACS Appl. Mater. Interfaces 8, 10088 (2016)
  10. Y. Kawaguchi, F. Sasaki, H. Mochizuki, T. Ishitsuka, T. Tomie, T. Ootsuka, S. Watanabe, Y. Shimoi, T. Yamao, S. Hotta. J. Appl. Phys. 113, 083710 (2013)
  11. А.Н. Алешин, И.П. Щербаков, Д.А. Кириленко, Л.Б. Матюшкин, В.А. Мошников, ФТТ 61, 388 (2019)
  12. M. Goumri, R. Hatel, B. Ratier, M. Baitoul. Appl. Phys. A 126, 647 (2020)
  13. А.С. Комолов, Э.Ф. Лазнева, Н.Б. Герасимова, Ю.А. Панина, А.В. Барамыгин, Г.Д. Зашихин, С.А. Пшеничнюк. ФТТ 58, 367 (2016)
  14. D. Ozdal, N.P. Aydinlik, J.B. Bodapati, H. Icil. Photochem. Photobiol. Sci. 16, 262 (2017)
  15. R. Tonner, P. Rosenowa, P. Jakob. Phys. Chem. Chem. Phys. 18, 6316 (2016)
  16. F. Wurthner, C. Thalacker, S. Diele, C. Tschierske. Chem. Eur. J. 7, 2245 (2001)
  17. A.S. Komolov, P. J. Moeller, Y. G. Aliaev, E.F. Lazneva, S.A. Akhremchik, F.S. Kamounah, J. Mortenson, K. Schaumburg. J. Mol. Struct. 744/747, 145 (2005)
  18. M. Krzywiecki, L. Grzadziel, A. Sarfraz, D. Iqbal, A. Szwajca, A. Erbe. Phys. Chem. Chem. Phys. 17, 10004 (2015)
  19. A.S. Komolov, P.J. Moeller. Appl. Surf. Sci. 212, 497 (2003)
  20. И.А. Аверин, И.А. Пронин, Н.Д. Якушова, А.А. Карманов, Е.А. Алимова, С.Е. Игошина, В.А. Мошников, Е.И. Теруков. ЖТФ 89, 1917 (2019)
  21. H. Frankenstein, C.Z. Leng, M.D. Losego, G.L. Frey. Organic Electron. 64, 37 (2019)
  22. T.N. Walter, S. Lee, X.Zhang, M. Chubarov, J.M.Redwing, T.N. Jackson, S.E. Mohney. Appl. Surf. Sci. 480, 43 (2019)
  23. А.С. Комолов, Э.Ф. Лазнева, Н.Б. Герасимова, В.С. Соболев, Е.В. Жижин, С.А. Пшеничнюк, Н.Л. Асфандиаров, B. Handke. ФТТ 63, 1177 (2021)
  24. А.С. Комолов, Э.Ф. Лазнева, Н.Б. Герасимова, Ю.А. Панина, Г.Д. Зашихин, С.А. Пшеничнюк, О.В. Борщев, С.А. Пономаренко, B. Handke. ФТТ 60, 1012 (2018)
  25. A.S. Komolov, E.F. Lazneva, N.B. Gerasimova, Yu. A. Panina, V.S. Sobolev, A.V. Koroleva, S.A. Pshenichnyuk, N.L. Asfandiarov, A. Modelli, B. Handke, O.V. Borshchev, S.A. Ponomarenko. J. Electron. Spectr. Rel. Phenom. 235, 40 (2019)
  26. А.С. Комолов, Э.Ф. Лазнева, Н.Б. Герасимова, В.С. Соболев, С.А. Пшеничнюк, О.В. Борщев, С.А. Пономаренко, B. Handke. ФТТ 62, 1741 (2020)
  27. A.S. Komolov, E.F. Lazneva, S.N. Akhremtchik. App. Surf. Sci. 256, 2419 (2010)
  28. А.С. Комолов, Э.Ф. Лазнева, Н.Б. Герасимова, А.В. Барамыгин, В.С. Соболев, С.А. Пшеничнюк, Н.Л. Асфандиаров, В.А. Крайкин, B. Handke. ФТТ 62, 1116 (2020)
  29. Y. Tong, F. Nicolas, S. Kubsky, H. Oughaddou, F. Sirotti, V. Esaulov, A. Bendounan. J. Phys. Chem. C 121, 9, 5050 (2017)
  30. S.A. Pshenichnyuk, A. Modelli, N.L. Asfandiarov, E.F. Lazneva, A.S. Komolov. J. Chem. Phys. 151, 214309 (2019)
  31. С.А. Кукушкин, А.В. Осипов, А.И. Романычев. ФТТ 58, 1398 (2016)
  32. P.J. Moeller, S.A. Komolov, E.F. Lazneva, A.S. Komolov. Appl. Surf. Sci. 175- 176, 663 (2001)
  33. A.S. Komolov, P. J. Moeller, E.F. Lazneva. J. Electron. Spec. Rel. Phen., 131- 132, 67 (2003)
  34. J. Hwang, A. Wan, A. Kahn. Mater. Sci. Eng. R 64, 1 (2009).
  35. I. Bartos. Progr. Surf. Sci. 59, 197 (1998)
  36. С.А. Комолов, Э.Ф. Лазнева, А.С. Комолов. Письма в ЖТФ 29, 13 (2003). 
  37. A. Komolov, P.J. Moeller, J. Mortensen, S. Komolov, E. Lazneva. Surf. Sci. 586, 129 (2005)
  38. I.G. Hill, J. Schwartz, A. Kahn. Organic Electron. 1, 5 (2000)
  39. A.L. Shu, W.E. McClain, J. Schwartz, A. Kahn. Organic Electron. 15, 2360 (2014)
  40. S. Braun, W. Salaneck, M. Fahlman. Adv. Mater. 21, 1450 (2009)
  41. A.S. Komolov, S.N. Akhremtchik, E.F. Lazneva. Spectrochim. Acta A 798, 708 (2011)
  42. M. Krzywiecki, L. Grzadziel, P. Powroznik, M. Kwoka, J. Rechmann, A. Erbe. Phys. Chem. Chem. Phys. 20, 16092 (2018).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme