研究人員開發(fā)出定制薄膜的新方法

來源：于ACT化合物半導(dǎo)體 ，作者化合物半導(dǎo)體雜志

滾動(dòng)傳遞法可自動(dòng)制造具有明確特性的有機(jī)半導(dǎo)體薄膜

上圖：a）滾動(dòng)傳遞朗繆爾層（rtLL）沉積裝置。b）已裝襯底的作用放大圖。c, d）滾動(dòng)傳遞朗繆爾層沉積工藝示意圖。

德國(guó)耶拿萊布尼茨光子技術(shù)研究所（Leibniz IPHT）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)德美科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種新方法，可自動(dòng)沉積具有明確特性的有機(jī)半導(dǎo)體薄膜。

這一方法發(fā)表在《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）期刊上，利用該方法，有可能生產(chǎn)出具有相鄰分子間可控相互作用和特定能級(jí)的薄膜。

研究團(tuán)隊(duì)的“滾動(dòng)傳遞朗繆爾層”技術(shù)是已有朗繆爾-布洛杰特薄膜沉積技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，適用于在空氣-水界面生產(chǎn)有機(jī)半導(dǎo)體分子單層。

將水面上形成的分子層轉(zhuǎn)移到固體襯底上。分子單層通過研究人員開發(fā)的特定滾動(dòng)傳遞系統(tǒng)沉積在襯底上，該系統(tǒng)包含待涂覆的襯底，可在水面的分子膜上移動(dòng)。在滾動(dòng)過程中，空氣-水界面上形成的分子層會(huì)附著在襯底上。

Martin Presselt是萊布尼茨光子技術(shù)研究所有機(jī)薄膜和界面小組的負(fù)責(zé)人，據(jù)其介紹，該工藝可在沉積結(jié)晶薄膜時(shí)將表面缺陷降到最低，并以可擴(kuò)展的方式直接、均勻、高質(zhì)量地生產(chǎn)出具有各自特性的單層薄膜和多層薄膜。

該技術(shù)可通過沉積過程中的表面壓力來改變層內(nèi)分子的堆積密度，堆積密度的范圍可從非常密集到不太密集。此外，可以精確調(diào)整堆疊分子層的數(shù)量，從而精確調(diào)整薄膜的層厚度。有機(jī)薄膜和界面小組的科學(xué)家Sarah Jasmin Finkelmeyer說：“通過這種方式，可重復(fù)生產(chǎn)出具有相鄰分子間定向相互作用和特定能級(jí)的半導(dǎo)體薄膜?！?/p>

研究人員說，這種方法為制造具有優(yōu)化特性的基于薄膜的新型（光）電子元件奠定了基礎(chǔ)。例如，可進(jìn)一步開發(fā)利用太陽光高效發(fā)電的有機(jī)光伏模塊，也可進(jìn)一步開發(fā)將太陽光轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的薄膜。

參考文獻(xiàn)

'Tailoring the weight of surface and intralayer edge states to control LUMO energies' by S. J. Finkelmeyer et al; Advanced Materials (2023)

審核編輯 黃宇