Abstract
常用的有機半導體分子的電子結構具有非定域性的共軛□電子雲,而使分子間的載子移動率較佳,在未來的發展與應用上具有相當的潛力,目前已經有許多應用,如有機場效電晶體、有機發光二極體與有機太陽能電池等。 本實驗利用真空蒸鍍的方式將anthradithiophene(ADT)與其衍生物5,11-Bis(phenylethynyl)Anthradithiophene(BPE-ADT)蒸鍍在乾淨金(111)上,利用程溫脫附法(Temperature-Programmed Desorption, TPD)、X光光電子發射能譜(X-ray Photoemission Spectroscopy, XPS)和近緣X光吸收細微結構光譜(Near Edge X-ray Absorption Fine Structure, NEXAFS)等表面技術來進行樣品的研究,希望探討吸附分子的電子結構、鍵結強度與成長位向等議題。 從ADT分子之TPD實驗結果得知,第一層分子與金屬基材間具有化學鍵結,化學吸附的脫附峰溫度為430 K到720 K,第二層或更厚的有機分子層僅能透過凡得瓦爾力吸附,其物理吸附的脫附峰溫度為340 K到430 K。表示不同吸附量的薄膜分子在電子結構上的差異。在NEXAFS實驗結果發現,單層ADT分子是以平躺的方式在金(111)表面上成長,多層分子與平面的夾角為40°。 在BPE-ADT分子的TPD實驗結果中,可以觀測到化學吸附的脫附峰溫度為520 K到850 K,物理吸附的脫附峰溫度為430 K到520 K,且可以發現BPE-ADT分子經高溫加熱產生變化,再利用XPS與NEXAFS的觀察得知,經加熱過後的BPE-ADT分子,推測分子支鏈的苯環會產生裂解,而支鏈的碳三鍵會發生改變,在光譜上可以看到明顯的變化。在NEXAFS的實驗結果得知,單層BPE-ADT分子的主環與表面夾角為35°,支鍊沒有固定的方向性,多層BPE-ADT分子的主環與表面夾角為35°,支鍊與表面夾角為40°。