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随着有机半导体功能材料的发展,一种新兴的科学领域----有机电子学在近几十年的时间里得到了广泛的关注与空前的发展。其迅猛的发展势头和巨大的工商业应用前景,都不得不使人们对其刮目相看。比如,在如今的人类社会中,能源问题已经凸显的十分明显了,我们迫切地需要新的环保能源来代替传统的能源,太阳能电池就是一种很好的新能源产品,其中有机太阳能电池在很多方面都比传统的无机太阳能电池更具有优势。在有机电子学中具有代表性的另外两种有机光电子器件:有机发光二极管和有机场效应晶体管在人类生活中也扮演了十分重要的角色。器件的工作效率往往是我们最关心的,除了构成这些有机光电子器件本身的有机半导体材料以外,不同材料组成界面的性能也很大程度上影响着这类光电子器件的工作效率。因此对器件的界面进行全面且深入的探究,对提高器件性能有着重要的意义。 本文以紫外光电子能谱(UPS)和低能电子衍射(LEED)为主要研究工具,分别研究了典型的 p-型有机半导体并五苯(pentacene)与三种不同金属单晶界面的能级结构和分子堆积结构。通过UPS和LEED研究并五苯与Au(111),Ag(111)和Cu(111)三种不同单晶基底组成界面的电子结构和分子堆积结构,我们发现在三种基底上,第一层并五苯分子都是平躺在基底上的,并且在Au(111)和Cu(111)上是高度有序的。而在Ag(111)上时,无论在常温(295 K)或者低温下(78 K),“弱化学吸附”都使得并五苯分子呈现出一种几乎无序的第一层分子结构。在Cu(111)基底上,并五苯分子被强化学吸附在基底上,通过UPS谱图,我们可以观察到其被部分填充的LUMO轨道,这是由于有机分子和金属基底间的电荷传输造成的。在Ag(111)和 Cu(111)晶面上,多层并五苯分子采取了一种倾斜的取向分布,并有着很高的结晶度。在Au(111)晶面上,多层有机分子的长轴和短轴极有可能都平行于金属基底,这也使得并五苯在Au(111)上的电子结构与在另外两个基底上的电子结构完全不同。总地来说,不同的金属基底不仅仅对第一层有机分子的几何结构和电子特点有着很大的影响,同时也在多层有机分子生长中扮演着至关重要的作用。以UPS和LEED为界面表征手段,研究典型的有机半导体/金属界面,可以为器件的设计及优化提供理论上的依据,从而避免认识上的错误,同时也能从界面的角度,揭示高效率器件的工作机制。在此,希望本工作能够为有机光电子器件的发展提供一定的帮助。