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纳米有机薄膜有效导电层的反射光谱法研究

侯艳洁 胡春光 张雷 陈雪娇 傅星 胡小唐

纳米有机薄膜有效导电层的反射光谱法研究

侯艳洁, 胡春光, 张雷, 陈雪娇, 傅星, 胡小唐
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  • 为研究纳米厚度有机薄膜生长过程中有效导电层的判定方法,揭示反射光谱蕴含的薄膜生长机理,基于多相膜层等效结构和光学菲涅耳方程建立了材料光学系数和膜层厚度为参数的差分反射光谱数学模型,提出了依据相对拟合误差的拟合度评价方法.通过分析室温真空环境纳米厚度并五苯薄膜在Si/SiO2基底上生长过程的差分反射光谱,发现采用四相膜层结构和并五苯薄膜晶体结构光学系数拟合的差分反射光谱与实验数据符合良好,确认并五苯分子主要以薄膜结构的形态进行生长,膜厚生长速率约为0.2 nm/min.该方法避免了反射光谱中多膜层结构产生的干涉信号对生长机理分析的影响.更为重要的是,相对拟合误差随生长时间的变化趋势与由薄膜构建的场效应管结构的电学特性呈现出明显的相关性,不仅反映了生长过程中薄膜成膜模式的演变趋势,还清晰地揭示了有效导电层的形成过程,为光谱法研究薄膜生长机理和无法进行电学测试的条件下监测薄膜电学特性提供了新手段.
      通信作者: 胡春光, cghu@tju.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61008028,11504201)、全国优秀博士学位论文作者专项资金(批准号:201140)、教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号:11-0366)和111引智计划(批准号:B07014)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-06-06
  • 修回日期:  2016-06-27
  • 刊出日期:  2016-10-05

纳米有机薄膜有效导电层的反射光谱法研究

  • 1. 天津大学, 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072;
  • 2. 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072;
  • 3. 山东大学控制科学与工程学院, 济南 250061
  • 通信作者: 胡春光, cghu@tju.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61008028,11504201)、全国优秀博士学位论文作者专项资金(批准号:201140)、教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号:11-0366)和111引智计划(批准号:B07014)资助的课题.

摘要: 为研究纳米厚度有机薄膜生长过程中有效导电层的判定方法,揭示反射光谱蕴含的薄膜生长机理,基于多相膜层等效结构和光学菲涅耳方程建立了材料光学系数和膜层厚度为参数的差分反射光谱数学模型,提出了依据相对拟合误差的拟合度评价方法.通过分析室温真空环境纳米厚度并五苯薄膜在Si/SiO2基底上生长过程的差分反射光谱,发现采用四相膜层结构和并五苯薄膜晶体结构光学系数拟合的差分反射光谱与实验数据符合良好,确认并五苯分子主要以薄膜结构的形态进行生长,膜厚生长速率约为0.2 nm/min.该方法避免了反射光谱中多膜层结构产生的干涉信号对生长机理分析的影响.更为重要的是,相对拟合误差随生长时间的变化趋势与由薄膜构建的场效应管结构的电学特性呈现出明显的相关性,不仅反映了生长过程中薄膜成膜模式的演变趋势,还清晰地揭示了有效导电层的形成过程,为光谱法研究薄膜生长机理和无法进行电学测试的条件下监测薄膜电学特性提供了新手段.

English Abstract

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