有机-有机界面效应的原位及非原位研究

有机-有机异质结构已被广泛应用于各种有机电子器件,包括有机发光二极管(OLEDs)、有机场效应晶体管(OFETs)和有机太阳能电池等。全面理解有机-有机异质结构的界面效应,对于器件的设计和性能优化具有重要意义。然而由于有机半导体具有多样的化学特性以及分子间较弱的范德华力,界面电荷传输特性与有机-有机电子结构、环境气氛等密切相关。在此,我们报道了随着顶层半导体并五苯(pentacene)的沉积,并五苯/酞菁氧钒(VOPc)异质结构的原位实时电学性能监测。结果显示,异质结构晶体管的p型迁移率从0.4 cm2∙V−1∙s^(−1)下降至0.2 cm2∙V−1∙s^(−1),而n型迁移率从0.01 cm2∙V−1∙s^(−1)迅速增加至约0.9 cm2∙V−1∙s^(−1)。这种n型输运行为的增强归因于pentacene向VOPc的界面电子转移效应以及由此导致的VOPc层中陷阱态的填充。此外,非原位实验对比表明,当晶体管制备过程暴露于大气时会明显抑制这种界面电荷转移效应,导致沉积pentacene后n型输运几乎没有得到改善。薄膜形态、开尔文探针力显微镜(KPFM)和X射线光电子能谱(XPS)的结果表明,界面处存在从pentacene到VOPc的电子转移。进一步的密度泛函理论(DFT)计算表明,由于pentacene/VOPc之间较强的相互作用,pentacene往VOPc的电荷转移量约为0.15 e。此外,O_(2)/H2O的存在会抑制这种界面电荷转移效应,这与我们的实验结果一致。本研究通过原位电学表征对有机-有机界面之间的电荷转移效应给出了深入解释,有利于进一步的器件性能优化及界面效应分析。

分子角动量定向布居的制备探测和它的碰撞弛豫

利用受激Ｒａｍａｎ泵浦，使线性分子Ｃ２Ｈ２选择性地制备振动态角动量定向市居参数Ａ０（１）达到０．７～０．８．并测定了角动量定向布居碰撞诱导的弛豫速率常数。采用园偏振的紫外激光诱导荧光方法，可表征分子角动量定向布居的制备和它的碰撞弛豫过程。

飞行时间二次离子质谱——强有力的表面、界面和薄膜分析手段

《真空》杂志是中国学术期刊中重要的核心刊物 ,在加入 WTO后 ,为了更好与国际接轨 ,为广大读作者服务 ,本刊将逐步向双语刊物过渡。在这一期 ,特邀真空界著名学者 :真空杂志编委会副主任、清华大学查良镇教授与曾任德国真空学会主席、第十一届国际真空会议主席和真空杂志社编委会国际顾问 阿·贝宁豪文教授合作撰写的“飞行时间二次离子质谱”一文 ,用双语发表 ,这种改革是否妥当 ,请广大读者赐教。

电势诱导的N-异丁酰基-L-半胱氨酸分子在金(111)表面的相转变（英文）

自组装单层膜修饰的功能性基底在生物传感,色谱分析,生物相容性材料等方面均具有潜在应用。本文利用原位电化学扫描隧道显微镜(EC-STM)研究了电势诱导的N-异丁酰基-L-半胱氨酸(L-NIBC)分子在Au(111)表面自组装结构的相转变。我们把Au(111)基底分别浸润在纯的NIBC水溶液和pH=7(磷酸盐缓冲溶液调节)的NIBC溶液中,分别制备了NIBC的α相和β相两种不同的自组装结构。EC-STM观测显示,当改变金的电极电势时,α相和β相的NIBC自组装单层膜出现了多种不同的结构变化。当电压从0.7 V(相对于饱和甘汞电极而言)降低到0.2 V时,α相由有序结构变为无序结构。而对于β相的样品,当E<0.3 V时,为无序结构;当电极电势增大到0.4 V<E<0.5 V时,出现γ相;继续增大到0.5 V<E<0.7 V时,变为β相。另外,EC-STM图像也证实存在β相转变为α相的可能。综合密度泛函理论计算的结果,我们提出,β相转变为α相的原因可以解释为电极电势的变化引起了Au-COO^-键的断裂,从而引发分子吸附构型变化而导致相变。

NO分子和氧原子的高分辨离子谱实验研究

共振增强多光子电离及飞行时间质谱技术是一种具有高分辨率、高灵敏度的光谱研究技术。利用上述技术研究了由激光光解NO2 产物NO与原子O的离子谱,获得了振转态高度分辨的NO(X 2Π,ν″,J″)γ(0,0)γ(0,1)γ(1,1)带的离子谱以及自旋-轨道精细能级分辨的氧原子O(2P3PJ″=2,1,0)离子谱。氧原子O(2P3PJ″=2→3P3PJ′、2P3PJ″=1→3P3PJ′、2P3PJ″=0→3P3PJ′)的离子信号位于紫外电离探测激光的波长分别为225.65 nm,226.04 nm,226.23 nm。实验表明,共振增强多光子电离加飞行时间技术研究原子、分子光谱其灵敏度与分辨率远高于常用的激光感生荧光方法。所得到的NO分子与氧原子的离子谱及它们的离子信号对NO2 分子光解及NO分子与氧原子的电离动力学研究提供了有益的实验信息。

分子角动量定位和定向布居的制备与探测

利用线偏振和园偏振激光受激拉曼抽运技术 ,选择性地制备了C2 H2 线性分子电子基态中红外非激活振动模″v2 =1的单一转动态J″(X1∑+ g ,v″ =1,J″)的角动量定向布居和定位布居。并从线偏振及园偏振紫外激光诱导的A1 Au(′v3 =1)←X1∑ + g(″v2 =1)的电子跃迁荧光光谱中 ,直接测定了C2 H2 (X1∑ + g ,v″ =1,J″=4、7、8、9、10、11、12、13)的角动量定向布居值A( 1)0 为 0 .7～ 0 .8之间 ,对于J″ =2、3、4、5、6、7、8、9、11的角动量定位布居值A( 2 )0 为- 0 .7～ - 0 .9。这一结果表明 ,人们可利用上述激光抽运技术可控制C2 H2 分子在反应前的角动量空间布居。