金属-有机界面的形成机制和界面电子结构研究

选择经常用于制备有机半导体器件的有机小分子在金属单晶表面上沉积。通过严格控制沉积的条件，在金属单晶表面上按照预先的设计，可重复地制备完整的、有序的有机化合物亚单层、单层和多层结构。在实验上再现不同形成阶段的金属-有机界面。在不破坏超高真空的条件下，用低能电子衍射、扫描隧道电镜、紫外光电子能谱和X光电子能谱等实验手段对其结构和电子态进行原位测量。系统性地获取金属-有机界面处关于结构与电子态方面的定量信息。实现对金属-有机界面结构和电子态的精确描写，为了解有机半导体器件的界面，为解释有机半导体器件的低寿命、不稳定等关键问题提供理论指导。

选择FePc等平面型的有机小分子在金属和无机半导体的不同单晶表面上沉积。在超高真空条件下，通过控制衬底单晶表面的温度，改变蒸发速率，使得有机小分子在无机单晶表面上的生长条件得到严格的控制，在金属和无机半导体的不同单晶表面上获得从亚单层到多层的有机小分子有序结构。通过对现有的超高真空室中的低能电子衍射仪和光电子能谱仪的改造，为研究有机半导体分子在无机表面上的有序结构和电子态提供了完整的实验条件。通过高性能电脑的组合，改进了模拟研究的条件，运行基于第一性原理的模拟程序，提高对有机小分子在无机表面上电子态和结构进行理论计算和理论模拟的能力，为解释实验结果、理解实验结果、补充实验结果提供支持。本项目通过实验和理论模拟相结合的手段，研究金属和无机半导体表面上有机小分子的吸附结构和价电子结构，获取不同覆盖度条件下的有机分子-有机分子、有机分子-衬底之间的相互作用方面的信息。