X射线衍射方法研究取代酞菁卟啉分子的SA和LB膜

利用X射线衍射和STM方法研究了取代酞菁和卟啉分子的自组装膜(SAM)和LB膜的结构.研究表明这些分子在非极性的石墨表面以分子平面平行于基底平面的形式吸附,而在Si(111)及玻璃等极性表面上则以分子平面垂直于基底表面的形式吸附.这一实验结果表明在不同极性的表面上有机分子可以形成完全不同结构的薄膜.     

LB膜势垒层高T_c薄膜边缘结的几个实验现象

本文介绍了采用有机分子薄膜 LB 膜(Langmuir-Blodgett)作为势垒层边缘结的制备方法.文中给出了在这种结上所观察到的几种不同的电流-电压曲线,并作了若干讨论.     

强磁场对酞菁铁薄膜分子取向及形貌的影响

有机半导体器件的性能在很大程度上受有机分子取向和堆积方式的影响,研究调控有机分子取向的方法对优化器件性能有重要意义.在强磁场(8.5 T)下使用有机分子束沉积方法在Si(111)衬底上制备了酞菁铁薄膜,应用X射线衍射,角分辨近边X射线吸收精细结构、偏振激光拉曼光谱,原子力显微镜等技术研究了磁场对酞菁铁薄膜的分子取向和形貌的影响.结果表明,酞菁铁分子相对于衬底呈侧立构型并形成α相的薄膜.在强磁场作用下,分子平面与衬底的夹角由63.6°增大为67.1°,形成薄膜的结晶度明显提高,晶粒更加均匀,在衬底上的分布更加有序.     

有机/无机薄膜凝胶动态过程的实时光学二次谐波产生研究

采用实时光学二次谐波产生(SHG)测量方法,以两亲性分子半花菁为掺杂探针分子,对溶胶-凝胶技术制备的玻璃薄膜的凝胶干燥的动态过程进行了研究.结合紫外—可见吸收光谱的测量,发现：因两亲性分子在膜中的自取向性可诱导出二阶光学非线性,溶胶-凝胶技术制备的有机/无机复合膜的凝胶干燥过程可通过薄膜SHG强度的变化半定量地反映.凝胶干燥收缩导致有序掺杂分子数减少,膜片的光学非线性减弱.该过程随薄膜处理温度的升高而急剧缩短;另外,有机分子在膜中的聚集程度随膜片处理温度的增加而很快减少. 关键词：     

以原子作砖块的建筑术——简介分子束外延技术

一、引言分子束外延技术(简称MBE)是制备超薄多层晶体膜的技术之一.它制做的薄膜厚度可以薄到单原子层或单分子层的厚度,这就意味着如同用砖砌墙一样,可以用各种分子或原子“垒”出新的晶体材料,使其具有人们希望的性质,有人称其为“能带工程”,还有人比拟为生物学中的遗传工程、MBE技术已在半导体材料,器件和物理几方面都引起了巨大变化,取得很多重要成果,形成了新的研究领域.     

朗缪尔-布洛奇特薄膜及其应用

海面油膜有减弱海浪的作用,这在几个世纪以前就为人们所发现并加以利用.富兰克林最先对此现象作过定性描述.以后,瑞利指出,这种悬浮膜仅是一种单分子层薄膜.本世纪三十年代,朗缪尔和布洛奇特发明了一种技术[1],可将这种悬浮的单分子膜转移到固体表面,形成分子规则排列的单层膜和多层膜(可达几百层).这就是朗缪尔-布洛奇特薄膜(简称LB薄膜). 对LB薄膜的早期研究主要集中在表面化学和测定大分子的分子量方面,实际应用不多.因此,第二次世界大战以后,这类研究就渐趋沉寂.近年来,由于制膜技术的提高,制膜材料的扩大和薄膜性质研究的进展,使LB…     

生长在Cd(0001)和Bi(111)上的二氰基蒽分子薄膜的对比

分子与衬底之间的相互作用在有机薄膜的生长过程中起着非常重要的作用.对于金属衬底和半金属衬底来说,由于不同的电子结构,二者与分子薄膜之间的相互作用会有明显的差异.本文利用扫描隧道显微镜对比研究了二氰基蒽(DCA)分子在金属衬底Cd(0001)和半金属衬底Bi(111)上的薄膜生长.实验发现,在Cd(0001)衬底上,低温沉积的DCA薄膜表现出三维生长模式,而室温沉积的DCA薄膜表现出二维生长模式.特别是DCA分子单层具有斜方对称的4×(13)(¹/2)公度结构,表明DCA与Cd(0001)之间存在较强的相互作用.与此形成鲜明对比的是,在半金属Bi(111)衬底上,低温沉积的DCA薄膜表现出二维生长模式,在分子单层中有莫尔条纹出现,表明DCA单层是一种非公度结构, DCA与Bi(111)之间的相互作用较弱.通过上述的对比研究可以看出,衬底材料的电子结构和沉积温度均可影响DCA分子薄膜的结构和生长模式.     

原子层外延及其进展

近十年来发展起来的原子层外延技术(ALE)实际上是对现有气相外延技术(蒸发、沉积、分子束外延、氯化物外延和MOCVL)的一种改进.它以固体衬底表面的化学反应为基础.因此用ALE方法可以获得精确膜厚、符合化学比、高化学稳定性和结构完整而均匀的化合物薄膜.本综述介绍了ALE的工作原理、特点及其进展概况.指出,ALE方法除了用于研制成功性能优良的太面积薄膜电致发光显示器以外,近年来还在单晶衬底上生长出突变异质结、多量子阱结构和超晶格,从而为研究低维数半导体薄层结构提供了一个媒介.     

以原子作砖块的建筑术——简介分子束外延技术

 一、引言分子束外延技术(简称MBE)是制备超薄多层晶体膜的技术之一.它制做的薄膜厚度可以薄到单原子层或单分子层的厚度,这就意味着如同用砖砌墙一样,可以用各种分子或原子“垒”出新的晶体材料,使其具有人们希望的性质,有人称其为“能带工程”,还有人比拟为生物学中的遗传工程、MBE技术已在半导体材料,器件和物理几方面都引起了巨大变化,取得很多重要成果,形成了新的研究领域.     

非晶态多层调制膜

一提起超晶格或多层调制膜,人们自然会联想到超高真空技术和分子束外延设备.这对经费不多的研究工作者来说,只能望洋兴叹.近几年来,随着非晶半导体薄膜材料及器件的迅速发展,许多实验室已经可以获得高质量的非晶硅(氢)薄膜.其带隙态密度低于1016/cm3.在这个领域内领先的实验物理学家们又获得了令人惊奇的新成就──非晶态多层调制膜及其器件研制成功.它既不需要昂贵的设备,也不需用十分复杂的技术.由于非晶态多层调制膜具有可控制的周期性组分,又可以淀积在预先加工成型的衬底上,所以它已成功地用于斯坦福大学同步辐射光源和医疗方面作为X…     

{（Eu（PW11）2）m/PEI}多层纳米复合膜的制备和光谱表征

在科技竞争日益激烈的今天,功能性分子材料的设计和获得是科学界面临的主要挑战之一.多金属氧酸盐因其具有特定的结构和优越的光、电和磁等物理化学性质,已经成为构造新型功能材料的重要无机构筑块.借助于分子间弱的相互作用将多金属氧酸盐引入到纳米复合薄膜材料中,利用无机和有机组分的协同作用来诱导和产生新的功能特性,必定会给这种无机构筑块在材料科学中的应用创造更多的机会.静电沉积技术是制备有机一无机超薄膜的一种有效方法,人们已经成功地实现了各种无机材料的组装,它们在非线形光学、导电膜、电致发光器件和传感器等方面有着潜在的应用前景.利用层层自组装法(layer bylayer self assembly,LBL),制备出有序且稳定的多金属氧酸盐Eu(PW111)2的多层膜.应用紫外光谱研究其层层组装过程,观察到层层组装是一个均一过程.荧光光谱研究表明所制备的含稀土多金属氧酸盐阴离子的多层膜,通过调节膜的厚度、组成和结构,多层膜具有Eu3 的特征发射.这一结果为发光器件的发展提供了丰富的数据.     

Rh(111)表面NO分子对多层膜的原子结构

利用第一性原理研究了NO分子对[(NO)_2]分子链、分子单层膜,Rh(111)表面上的(NO)_2分子单层膜和多层膜的原子结构.(NO)_2分子单体在虚拟Rh(111)表面自组装成两个稳定的分子链,(NO)_2分子平行有序排列,氧原子和氮原子都呈现(100)和(111)结构.在虚拟Rh(111)-(1×3~(1/2))上,1.00 ML(molecular layer)覆盖度时,(NO)_2分子自组装成两个稳定的分子单层膜(M1和M2),分子膜M1中N-N键与衬底的夹角为70°-90°;分子膜M2中N-N键平行衬底.在M2/Rh(111)中,(NO)_2分子可吸附于顶位、fcc空心位和hcp空心位,通过电荷转移可解释两个空心位的稳定性强于顶位.Rh(111)表面(NO)_2分子多层膜系统中,(NO)_2分子垂直吸附于两个空心位,第一层是分子膜M2,N-N键平行于衬底,第二层及以上都是分子膜M1,N-N键与衬底夹角为70°-90°,分子膜真空层为0.31 nm±0.02 nm.     

有机分子束外延技术与研究进展

本介绍了超高真空分子束外延生长有机薄膜的技术及基研究进展,讨论了外延材料的纯化过程和杂质对外延薄膜的影响;从理论和实验观点评论了薄膜的生长性质和膜的有序结构。超高真空有机分子束外延技术是一种多用途的高技术,可以生长有机、无机、有机／无机混和的薄膜结构。这种薄膜结构是示来光学和电子器件有希望应用的新一类工程材料。     

有机分子束外延技术与研究进展

本文介绍了超高真空分子束外延生长有机薄膜的技术及其研究进展 ,讨论了外延材料的纯化过程和杂质对外延薄膜结构的影响 ;从理论和实验观点评论了薄膜的生长性质和膜的有序结构。超高真空有机分子束外延技术是一种多用途的高技术 ,可以生长有机、无机、有机 /无机混和的薄膜结构。这种薄膜结构是未来光学和电子器件有希望应用的新一类工程材料。     

金属蒸镀膜附着力的测定

一、前言研究基片上的薄膜吸附强度和膜层从基片上脱落的破坏过程,对考虑薄膜的应用技术和牢固性等都是十分重要的,对膜层物理特性也是有意义的。本文对玻璃基片上真空蒸镀金属膜(Ag、cu、Al)时,附着力和膜厚及基片温度的关系进行了研究,同时还研究了胶合剂的性能。二、试片的制作用附着力测定的试片(Ag、cu、Al)的蒸镀,可在油扩散泵排气系统排气的真空室内进行。试料纯度为99.999—99.99％,在钨舟中加热。其蒸镀速度为2—4A/s;蒸镀过程中真空度为4×10~(-3)Pa,所用基片是26×10×1.5mm的玻璃片。基片温度最高     

纳米有机薄膜有效导电层的反射光谱法研究

为研究纳米厚度有机薄膜生长过程中有效导电层的判定方法,揭示反射光谱蕴含的薄膜生长机理,基于多相膜层等效结构和光学菲涅耳方程建立了材料光学系数和膜层厚度为参数的差分反射光谱数学模型,提出了依据相对拟合误差的拟合度评价方法.通过分析室温真空环境纳米厚度并五苯薄膜在Si/SiO_2基底上生长过程的差分反射光谱,发现采用四相膜层结构和并五苯薄膜晶体结构光学系数拟合的差分反射光谱与实验数据符合良好,确认并五苯分子主要以薄膜结构的形态进行生长,膜厚生长速率约为0.2 nm/min.该方法避免了反射光谱中多膜层结构产生的干涉信号对生长机理分析的影响.更为重要的是,相对拟合误差随生长时间的变化趋势与由薄膜构建的场效应管结构的电学特性呈现出明显的相关性,不仅反映了生长过程中薄膜成膜模式的演变趋势,还清晰地揭示了有效导电层的形成过程,为光谱法研究薄膜生长机理和无法进行电学测试的条件下监测薄膜电学特性提供了新手段.     

纳米金属掩膜和离子辐照技术制备高温超导约瑟夫森结

研究了一种利用纳米金属掩膜和离子辐照技术在高温超导YBCO薄膜上制备Josephson结的方法.首先用在YBCO薄膜甩上一层800nm左右的光刻胶(PMMA),继而在光刻胶上用直流磁控溅射的方法镀上一层大约300nm左右的Cr膜,利用紫外曝光和离子刻蚀的方法在YBCO薄膜上形成覆盖有Cr膜的微桥,然后,利用聚焦离子束系统(FIB)在微桥上刻出一个50nm左右的狭缝,最后利用120keV的H2 对狭缝内的材料进行辐照,从而使狭缝部分的材料超导电性减弱,形成类似SNS型的Josephson结.     

CCD紫外敏感Lumogen薄膜制备与光谱表征

传统的CCD和CMOS成像传感器对紫外区域响应比较弱,这是因为多晶硅栅对紫外光有强的吸收能力,从而阻碍了紫外光进入CCD沟道。为了提高探测器对紫外辐射的敏感性,可行的一种办法是在器件上镀一层可以将紫外光转化为可见光的变频膜。采用真空蒸发法制备了有机Lumogen薄膜,并用发光官能团分析、椭圆偏振技术研究了Lumogen薄膜的发光原理与光学常数。分析与实验结果表明：Lumogen可连续光致发光原因是其分子具有四类双键结构;椭圆偏振法测得该Lumogen薄膜折射率在1.3左右,说明该膜具有增透效果。同时,通过测量Lumogen薄膜的透射光谱、吸收光谱、光致发光发射谱和激发谱,表征了Lumogen薄膜的光谱性质,发现Lumogen薄膜在可见波段(>470 nm)有较好的透过性,用紫外光激发会产生较强的黄绿光(中心波长位于523 nm),且激发光谱宽(240～490 nm)。结论表明Lumogen薄膜的发射光谱能够与CCD等传统硅基成像器件的响应光谱匹配,是一种符合实际要求的紫外敏感薄膜。     

Cu(100)表面CO分子单层膜的原子结构

利用第一性原理研究了覆盖度分别为1.00, 0.50和0.25 ML时CO分子单层膜在Cu(100)表面的吸附系统. 计算表明CO分子对不稳定. 获得了CO分子单层膜在虚拟Cu(100)表面的原子结构, 以及CO分子单层膜在Cu(100)表面吸附系统的原子结构. 当CO分子单层膜在Cu(100)表面的三个吸附位吸附, 覆盖度为1.00 ML时, 顶位和桥位都稳定, 而空心位不稳定; 覆盖度为0.50和0.25 ML时, 三个吸附位都稳定.比较吸附前后CO分子单层膜的原子结构, 可知CO分子和Cu(100)表面的相互作用强于CO分子单层膜之间的相互作用. 关键词： CO分子单层膜 自组装 CASTEP Cu(100)     

2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩在Cu(100)上的吸附生长以及能级结构演化

结合紫外光电子能谱(UPS),X射线光电子能谱(XPS),原子力显微镜(AFM)和掠入射X射线衍射谱(GIXRD)等实验手段,系统研究了2,7-二辛基[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩在Cu(100)基底上的吸附、生长过程以及界面能级结构.发现第一层的分子平躺吸附于Cu(100)上形成稳定的物理吸附.随膜厚增加,分子取向转为直立于薄膜平面,生长模式转为岛状生长模式.分子取向的变化导致膜厚大于16A的薄膜的能级结构发生变化.直立取向的分子在表面形成由内向外的电偶极层,引起真空能级下降,功函数降低;而轨道电离的各向异性使得分子从平躺到直立时UPS得到的分子最高占据轨道(HOMO)峰型发生变化,且HOMO起始边向深结合能端移动整体上随着膜厚的增加,真空能级向下弯曲,HOMO下移,电离能则先减小后增大下移的能带结构利于电子从界面向表面的迁移以及空穴从表面向界面的迁移.