平躺相紧密堆型并五苯晶态薄膜在Si(111)面的分子束外延生长

有机半导体材料-并五苯(Pentacene)由于在有机光电器件中的潜在应用而受到广泛的关注和研究。本课题利用分子束外延自组装成膜技术构筑基本分子器件功能单元，采用自下而上的方法在Si(111)表面上制备具有平躺相的紧密堆型Pentacene晶态薄膜。首先利用有机分子束外延-反射高能电子衍射联合系统(OMBE-RHEED)对Pentacene在Si表面的薄膜生长进行实时监测，通过调节基底温度、分子蒸发速率等反应条件进行均匀有序晶态Pentacene薄膜的生长研究；其次结合超高真空变温扫描隧道显微镜(UHV-VTSTM)和其他表面分析手段来研究分子纳米结构的自组装生长过程、表面结构及其电子态；最后，通过第一性原理分子动力学计算对Pentacene薄膜在Si表面上的生长方式与生长机理进行分析，总结影响分子体系自组装的因素，建立薄膜生长模型。本研究为有机无机杂化半导体器件提供了一类新型材料。