有機-有機ヘテロ構造形成過程における均質エピタキシャル層成長制御

有机-有机异质结构形成过程中的均质外延层生长控制

• 批准号: 08231241
• 负责人: 星野 聡孝
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08231241/
• 关键词: 成長様式; 結晶成長; エピタキシ-; エピタキシャル成長; ヘテロ界面; 格子整合; 有機超薄膜; 走査型トンネル顕微鏡

本年度は研究開始初年度であり,まず分子線エピタキシ-装置の作製から行った.この装置を用い,主として,有機-基板結晶界面構造と,無機単結晶基板上に作製した有機薄膜の成長様式の観察を行った.対象とした有機分子は,銅フタロシアニン(CuPc)、塩素化銅フタロシアニン(CuPcCl16)などである.これらの単分子膜のSTM像には,1次元的かつ超周期的な変調コントラストが現れており,このコントラストが示すように,この膜はエピタキシャル成長をしており,特に界面において1次元的な格子整合性(point-on-line coincidence)が生じていることが確かめられてた.この格子整合性は,基板表面の基本格子線上に有機超薄膜2次元格子の全ての格子点が位置するというものである.更に成長を続けたCuPcCl16薄膜の観察から,CuPcCl16は単分子層膜上に3次元核を生成して成長していくことがわかった.これは,古典的な結晶成長様式分類におけるStranski-Krastanov型に対応する.これに対して,perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic-dianhydride (PTCDA)の場合には,少なくとも3層程度は,層状成長していることがSTMから確かめられた.さらに成長を続けたPTCDAを透過型電子顕微鏡で観察すると,やはり3次元核成長をしていることが確かめられた.このように層状成長から3次元核成長へと転じる臨界膜厚は,分子によって異なることがわかった.次年度は,さらに有機エピタキシャル膜の成長様式を調べ,臨界膜厚が何によって決まっているのかを,特に成長条件と分子間相互作用の観点から明らかにしていきたい.そして,層状成長を続ける条件を明らかにした後,この上に更に別種の有機分子を成長させ,その界面構造を明らかにすることを試みる予定である.

This year is the first year of the study. In the application of this device, the structure of organic-substrate crystal interface and the growth of organic thin films on inorganic crystal substrates are mainly investigated. For organic molecules, copper (CuPc), copper (CuPcCl16), etc. The STM image of a single molecular film shows that the first dimensional transition from superperiod to superperiod occurs, and the film grows up, especially at the interface, where the first dimensional lattice coherence occurs. The lattice conformity of the organic ultra-thin film on the basic lattice line of the substrate surface is characterized by the position of all lattice points of the organic ultra-thin film. CuPcCl16 thin films were grown on CuPcCl16 single molecular layer films with three-dimensional nuclei. In contrast, classical crystal growth pattern classification is Stranski-Krastanov type. In the case of perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic-dione (PTCDA), the growth rate of perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic-dione (PTCDA) is higher than that of perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic-dione (PTCDA), and the growth rate of perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic-dione (PTCDA) is higher than that of perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic-dione (PTCDA). The growth of PTCDA is observed by a transmissive electron microscope, and the growth of 3-D nuclei is observed.このように层状成长から3次元核成长へと転じる临界膜厚は,分子によって异なることがわかった. In the next year, the growth mode of organic film was adjusted, the critical film thickness was determined, and the growth conditions and molecular interactions were determined. After the conditions for laminar growth are clearly defined, the growth of organic molecules of other species is further defined, and the interface structure is clearly defined.

项目成果

星野聡孝: "有機エピタキシャル界面構造のSTM解析" 電子顕微鏡. 30・1. 10-14 (1996)

Toshitaka Hoshino：“有机外延界面结构的 STM 分析”电子显微镜 30・1（1996）。

Satoshi Irie: "Point-on-line coincidence in epitaxial growth of CuPcCl_<16> on graphite" Applied Surface Science. (in press).

Satoshi Irie：“石墨上 CuPcCl_<16> 外延生长的点在线重合”应用表面科学。