XPS在酞菁类有机半导体研究方面的研究

作为探测分子和样品表面和界面的电子结构的有效手段，ＸＰＳ能够为材料及器件的设计提供有价值的信息。本从定量分析、生长模式，界面和电子结构等方面论述了ＸＰＳ在有机半导体领域的研究情况。     

氧化锌纳米薄膜材料的制备及AES,XPS研究

利用直流气体放电活化反应蒸发方法制备了ZnO纳米薄膜，运用多种分析手段（AES，XPS，SEM，XRD等）研究了ZnO纳米薄膜的表面形貌、组成、结构以及表面性质，讨论了ZnO纳米薄膜的AES和XPS谱线宽度与粒径之间的关系，解释谱线加宽的基本原因。     

有机半导体二萘嵌苯在Ru(0001)表面上有序结构的电子态

在Ru(0001)表面上,四个与有机半导体二萘嵌苯(Perylene)分子轨道相关的谱峰分别位于费米能级以下4.5、6.3、7.2、9.9 eV处.在界面处它们的结合能相对较低,反映了界面处有机吸附层与衬底之间的相互作用,衬底中的电子部分地转移到了有机分子的一个或几个轨道上了.低能电子衍射的结果表明:当沉积厚度接近一个单层时,Perylene分子在Ru(0001)表面上形成一种类似(4×4)的有序结构.角分辨紫外光电子能谱的结果表明:Perylene分子平面平行于Ru(0001)表面,而分子的长轴沿[1000]方向取向.随着衬底温度的上升,有机半导体材料在Ru(0001)表面以脱附的形式逐渐减少,在150 ℃以下没有分解发生.     

用XPS和AFM等方法研究氮化钛薄膜的物理化学特性

采用反应非平衡磁控溅射方法制备了氮化钛(TiN)薄膜,沉积时的衬底偏压的范围从0V到-500 V.实验结果表明:TiN薄膜的物理特性和力学性能随衬底偏压变化,最佳的薄膜硬度与弹性模量在偏压为-100 V时得到.AFM的测量结果显示薄膜的表面形貌和粗糙度随衬底偏压变化有一个非线性的变化趋势,同样的趋势也出现在Ti2p和N1s的芯态能谱上.特定谱峰的强度和位置的变化预示着偏压引起的薄膜成分和化学态的变化,XPS的结果表明:适当的偏压有助于TiN的成键,稳定的化学结构防止了表面的氧化和扩散,抑制了杂质和缺陷的形成,良好的机械特性归于表面形貌的改善.     

新型酞菁有机半导体材料的制备及气敏性研究

针对无机半导体气体传感器材料可修饰性差、工作温度高等缺点,开展了新型金属酞菁类有机半导体气敏材料的研究,并对敏感材料进行了表征,测试结果与化学结构和理论值一致.采用微电子工艺制备平面叉指电极,采用旋涂技术,在叉指电极上形成敏感膜,对制备的旋涂膜进行红外光谱(IR)和原子力扫描电镜(AFM)表征,AFM图像表明薄膜表面均...     

XPS在聚合物表面降解研究中的应用

所有固体聚合物材料都是通过其表面与外部环境发生联系，因此，研究材料最表层几十埃区域内所发生的化学结构和组成变化，对于了解聚合物系统与环境的相互作用具有重要意义。本文详细介绍了Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）在聚合物表面降解研究中的应用。     

纺织纤维表面的X光电子能谱研究

由于纤维聚集体不同于紧密结构材料,在用XPS测定分析纤维表面结构时,电子被电离射出的最要小得多,测定的灵敏度较低,通常纤维的聚集结构越紧越密,对测定分析结果越有利,机织物是曾好的测试材料形式,在对纤维表面元素含量测定时,低含量成分为变小的趋势,而高含量成分有变大的趋势,在测定分析纤维表面元素含量时,这种影响趋势对测定低含量成分可能会有较大的影响。     

XPS在复合材料中的应用

有关XPS在化学分析中的应用,近年来是发展非常迅速的一门学科.本文着重介绍XPS技术在复合材料中的应用,如纤维处理前后的表面元素、表面基团及其含量、树脂固化度、表面接枝度以及表面酸碱性等等的测定.      

BaTiO3/Si界面扩散与控制方法研究

利用激光分子束外延（LMBE）方法在Si（100）基片上直接生长BaTiO3（BTO）铁电薄膜。通过俄歇电子能谱（AES），X光电子能谱（XPS）等分析手段系统研究了在Si基片上直接生长BTO铁电薄膜过程中的界面扩散现象。根据研究得到的BTO／Si界面扩散规律，采用一种新型的“温度梯度调制生长方法”减小、抑制BTO／Si界面互扩散行为，实现了BTO铁电薄膜在Si基片上的选择性择优定向生长，为在Si基片上制备具有原子级平整度的择优单一取向的BTO铁电薄膜奠定了基础。     

有机半导体NTCDA的合成及结构表征

叙述了利用1,8萘二甲酸二钠为原料制备高纯1,4,5,8-萘四甲酸二酐的方法,通过红外光谱、核磁共振谱、X-射线衍射谱对其结构进行了表征,并通过紫外-可见光光谱分析了其光吸收特性.     

微通道板电极表面的XPS分析

为探索微通道板的噪声来源，利用X射线光电子能谱对国内和国外MCP电极表面进行组分分析。实验发现，在国外MCP电极表面上只检测到Ni，Cr，C，O等原子谱峰，而在国内的MCP电极表面还检测到K，Na，Si等原子谱峰，且在国产未镀电极的MCP表面检测出K的原子谱峰。分析认为，MCP体内的K有向表面偏析的现象；MCP电极表面上的杂质，如K，Na，Si等是MCP噪声来源之一；国产MCP表面的杂质不仅与MCP镀膜材料纯度、系统真空度有关，而且还与电极膜层的致密性有关。     

磁性多层膜的X射线光电子能谱研究

用射频 /直流磁控溅射法制备了NiOx/Ni81Fe19和Co/AlOx/Co磁性薄膜。利用X射线光电子能谱研究了NiOx 对Ni81Fe19耦合交换场Hex与NiOx 化学状态的关系以及Co/AlOx/Co磁性薄膜中AlOx 对Co膜的覆盖状况。结果表明 :Hex的大小只与 2价镍有关 ,单质镍和 3价镍对Hex没什么作用 ;在Co/AlOx/Co磁性薄膜中 ,Al层将Co膜完全覆盖所需要的最小厚度为 2 .0nm ,用角分辨XPS测出的Al氧化厚度为 1 15nm     

单晶硅非平衡磁控溅射等离子体基离子注入钼的XPS研究

采用非平衡磁控溅射及射频激励产生金属等离子体，在单晶基体Si上等离子体基离子注入钼。选择不同的靶基距，即不同的Mo沉积速率，研究了沉积速率对Si中Mo注入层的影响，用X光电子能谱(XPS)对注入层中Mo的深度分布和化学态进行了分析。结果表明注入过程由两部分组成，即反冲注入(包括级联碰撞引起注入原子的位移)和金属的纯注入。随靶基距增大，沉积速率减小，样品表面沉积层厚度减小，注入层增厚。靶基距为300mm时，纯注入层厚度与理论计算值接近。XPS多道分析判断有MoSi2相生成。     

GaAs和(Cs,O)/GaAs热处理工艺的XPS研究

用X射线光电子能谱(XPS)研究了GaAs(100)面基片的化学清洗、热净化、(Cs,O)激活后加热的处理效果。GaAs的氧化过程是:首先,As氧化为低价态,然后Ga被氧化,再就是As氧化为高价。确保样品从刻蚀清洗到超高真空环境中,表面Ga没有被氧化,就可在较低的温度热净化,获得As稳定的且原子级清洁的GaAs表面。净化后GaAs表面Ga含量越高,则(Cs,O)激活后形成氧化物越多,从而形成了界面势垒,使电子逸出概率降低。     

Influence of ambient air exposure on surface chemistry and electronic properties of thin copper phthalocyanine sensing layers

In this paper we present photoemission studies of the influence of 12-hour exposure to the ambient air on the chemical and electronic properties of thin 16-nm copper phthalocyanine (CuPc) sensing layers deposited on n- and p-type silicon Si(111) substrates covered with the native oxide. The surface chemistry and electronic parameters of organic thin film including surface band bending, work function, electron affinity and their variations upon the exposure have been monitored with X-ray photoemission spectroscopy and ultraviolet photoemission spectroscopy techniques. We found that after the exposure, the surface chemistry of CuPc remained unaffected, however the work function and surface band bending increased by 0.55 eV and 0.45 eV for the layers on n-Si and by 0.25 eV and 0.30 eV for those on p-Si. Additionally, we detected a slight surface dipole at CuPc on n-Si manifested by a small shift in electron affinity of 0.10 eV. In order to explain these changes we developed a model basing on the interaction of ionic species with the phthalocyanine surface.     

XPS and X-ray diffraction studies of aluminum-doped zinc oxide transparent conducting films

Aluminum-doped zinc oxide transparent conducting films are prepared by spray pyrolysis at different dopant concentrations. These films are subsequently characterized by X-ray diffractometric and X-ray photoelectron spectroscopic (XPS) techniques. The results are compared with those obtained from pure zinc oxide films prepared under identical conditions. X-ray diffraction measurements show an increase in lattice parameters (c and a) for aluminum-doped films while their ratio remains the same. This study also indicates that within the XPS detection limit the films are chemically identical to pure zinc oxide. However, a difference in the core-electron line shape of the Zn 2p_3/2 photoelectron peaks is predicted. An asymmetry in Zn 2p_3/2 photoelectron peaks has been observed for aluminium-doped films. The asymmetry parameters evaluated from core-electron line-shape analysis yield a value of the order of 0.04±0.01. The value is found to lie between those obtained for pure zinc oxide and has been attributed to the presence of excess zinc in the films.     

Electronic structure and photoelectrical properties of Ag2In2SiSe6 and Ag2In2GeSe6

High-quality Ag₂In₂SiSe₆ and Ag₂In₂GeSe₆ single crystals have been successfully grown by the vertical Bridgman–Stockbarger method and the horizontal gradient freeze technique, respectively. For pristine and Ar⁺ ion-irradiated surfaces of the single crystals under study, X-ray photoelectron core-level and valence-band spectra have been measured. Results of these studies allow for concluding that the Ag₂In₂SiSe₆ and Ag₂In₂GeSe₆ single crystal surfaces are sensitive with respect to Ar⁺ ion-irradiation. In particular, Ar⁺ ion-bombardment with energy of 3.0 keV during 5 min at an ion current density of 14 μA/cm² has induced some modification in top surface layers leading to an increase of content of In atoms in the layers. Comparison on a common energy scale of the X-ray emission Se Kβ₂ bands representing energy distribution of the Se 4p states and the X-ray photoelectron valence-band spectra reveal that the main contribution of the valence Se p states occur in the upper portion of the valence band, with also their significant contributions in other valence band regions of the Ag₂In₂SiSe₆ and Ag₂In₂GeSe₆ single crystals. In addition, for the single crystals under consideration, temperature dependences of specific dark conductivity and spectral distributions of photoconductivity have been explored. It has been established that the Ag₂In₂SiSe₆ and Ag₂In₂GeSe₆ single crystals are high-resistance semiconductors with value of the specific electrical conductivity σ ≈ 1.67 × 10^–9 Ω^–1 сm^–1 (at Т = 300 K). The both compounds are materials with p-type conductivity.