Struktura trikarboxylových kyselin na površích kovů

Abstract

Organické polovodiče (OS) představují originální materiály pro využití v moderních elektronických zařízeních, zejména díky své vysoké flexibilitě a nízkým výrobním nákladům. Při jejich aplikaci na kovovou elektrodu vzniká klíčové rozhraní mezi kovem a organickým materiálem, které zásadně ovlivňuje elektronické vlastnosti zařízení. Výkonnost těchto zařízení lze dále zlepšit vložením vrstvy pro injekci náboje (CIL) na rozhraní kov-organický materiál. Tato vrstva snižuje bariéru pro přenos náboje, čímž zvyšuje efektivitu zařízení. Samouspořádané vrstvy trikarboxylových kyselin se jeví jako vhodné materiály pro vytvoření vrstev CIL, jelikož vytvářejí elektrické dipóly potřebné k redukci energiové bariéry mezi kovem a organickým materiálem. Tato práce se zabývá tvorbou systémů OS/CIL/kov a jejich charakterizací metodami nízko-energiové elektronové mikroskopie (LEEM), mikrodifrakcí, rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) a rastrovací tunelovací mikroskopie (STM). První část práce popisuje základní koncepty spojené s jevy molekulární samoorganizace, trikarboxylových kyselin a multivrstev. Další část je věnována přípravě krystalických substrátů a použitým metodám pro výrobu a charakterizaci vrstev. Následující část se zabývá fázovými transformacemi CIL a OS vrstev vyvolanými žíháním a elektronovým paprskem. Závěrečná část prezentuje charakterizaci systémů OS/BTB/Ag.

Organic semiconductors (OSs) attract interest as innovative materials in modern electronic devices, particularly due to their high flexibility and low production costs. The fabricated OS layer on metal electrode forms the important metal-organic interface, which has decisive influence on the electronic properties of the device. The performance of these devices can be enhanced by insertion of charge injection layer (CIL) to the metal-OS interface, which would reduce the barrier for the charge transfer in the device. Self-assembled layers of tricarboxylic acids can be utillized as CILs as they provide electric dipoles required for decreasing energy barrier between metal-OS materials. The thesis deals with fabrication of such a OS/CIL/metal systems and their characterization by low-energy electron microscopy (LEEM), micro-diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and scanning tunnelling microscopy (STM) techniques. The first part of the thesis outline the basic concepts connected to molecular self-assembly phe\-no\-me\-non, tricaboxylic acids and multilayers. The next part is dedicated to the preparation procedure of the crystalline substrates and to the techniques used for fabrication and characterization. Following part deals with phase transformations of CIL and OS layers induced by annealing and electron beam. Final part presents the characterization of OS/BTB/Ag systems.