Effect of order and disorder on degradation processes of copper phthalocyanine nanolayers

Abstract

The impact was examined of surface ordering of 50 nm-thick copper phthalocyanine (CuPc) layers on the layer's susceptibility to ambience-induced degradation processes. The surface morphology of CuPc layers obtained by physical iapor deposition with different deposition rates, 0.01 nm/s (r 1 ) and 0.02 nm/s (r 2 ), was diagnosed applying atomic force and scanning electron microscopes. The images exhibited compact, ordered surface topography with crystallites of homogeneous geometry for a layer with r 1 while randomly distributed bigger crystallites on a rougher and more expanded surface for a layer with r 2 . X-ray diffraction reiealed the α-form of phthalocyanine, mostly with an orientation of the a axis perpendicular to the substrate plane. Mean grain size in bulk was slightly larger for CuPc with r 2 . . Energy dispersiie X-ray spectroscopy demonstrated an increase of C/Cu and N/Cu elemental ratios compared to the expected composition for both layers but significantly more pronounced for layer with r 2 . Morphological features and traces of CuPc-air interaction were mirrored also in the Raman spectra. Samples with r 2 exhibited an increased peak width, and their peaks were shifted compared to samples with r 1 , which was attributed to surface disorder. The Raman spectra exhibited the appearance of additional peaks of oxidation products indicating C-O-C, C=O and N-O bonds, with intensities coinciding to an increased carbon and nitrogen content. More intensiie peaks were recorded for layers obtained with higher deposition rate, proiing their stronger susceptibility to eniironment-induced degradation processes.

Oxide–organic heterostructures: a case study of charge transfer disturbance at a SnO2–copper phthalocyanine buried interface

“…This contamination can be related as well to environment-CuPc layer interaction which was previously observed for similar systems. 55,57 The minor component at the high-binding energy side can be related to a trace amount of organic contamination, adsorbed water vapor 55 and/or to an energy-loss satellite feature. Interestingly, there is no significant contamination that would show up in the C 1s or N 1s regions of the CuPc layer, indicating an absence of organic N-containing contaminating organic adsorbates.…”

Прохождение Низкоэнергетических Электронов И Плотность Незаполненных Состояний Сверхтонких Слоев TCNQ На Поверхности Окисленного Кремния

“…Обезгаживание проводили путем выдерживания реактива in situ в течение нескольких h в вакуумной камере при базовом давлении 10 −6 Па и температуре 100 • С. Кремниевые пластины (SiO 2 )n-Si, предварительно очищенные в 10% растворе HF и смеси H 2 O 2 /H 2 SO 4 ,использовали в качестве подложек для осаждения пленок. После такой процедуры очистки на поверхности кремния формируется слой оксида кремния толщиной 3−5 nm с составом, близким к стехиометрическому [15,21,22]. При использовании метода спектроскопии полного тока (TCS) [15,23] Теоретический анализ DOUS исследованных пленок проводили с применением программы Gaussian [26] путем расчетов методом теории функционала плотности (DFT) с помощью гибридного функционала B3LYP в базисе 6-31G(d).…”

Незаполненные Электронные Состояния И Формирование Интерфейса Между Пленками Диметил Замещенных Тиофен- Фенилен Соолигомеров И Поверхностью Окисленного Кремния

“…После такой процедуры очистки на по-верхности кремния формируется слой оксида кремния толщиной 3−5 nm с составом, близким к стехиометри-ческому [2,16,22,23]. Это было подтверждено методом XPS для поверхностей n-Si/SiO 2 , используемых в на-стоящей работе.…”

“…Изучение электронных состояний и явлений переноса электронного заряда в органических материалах на основе малых сопряженных органических молекул пред-ставляет значительный интерес в плане применения ре-зультатов этих исследований в разработке устройств ор-ганической электроники [1][2][3][4][5]. Среди органических ма-териалов следует особо отметить тонкие и сверхтонкие пленки [6,7], а также монокристаллы тиофен-фенилен соолигомеров (ТФСО) [8,9].…”