ИСТИНА

Самособирающиеся монослои (SAM) активно исследуют для модификации свойств поверхностей оксидов и металлов. В задачах органической электроники SAM часто наносят на поверхности диоксида кремния, в том числе с целью использования в качестве подзатворного диэлектрика и даже активного слоя органических полевых транзисторов. Для устройств органической электроники часто необходимы многослойные структуры с молекулярно-гладкими интерфейсами между слоями. В настоящей работе была разработана методика создания SAM функционального фторированного фенилена на поверхности диоксида кремния. Предполагается, что фенильные группы на нефункционализированном конце молекулы вещества, образующего SAM, позволят реализовать эпитаксиальное нанесение последующего слоя полупроводниковых органических олигомеров, обладающих высоким сродством к фторированному фенилену. Были использованы кремниевые пластины с термически выращенным диоксидом кремния толщиной порядка нескольких сотен нанометров. После первоначальной очистки в ультразвуковой ванне кремний обрабатывался в тлеющем разряде постоянного тока в режиме травления, что позволило реализовать глубокую очистку поверхности. Два тестовых образца были выбраны для проверки свойств поверхности кремния: один из них без дальнейшей обработки был исследован на атомно-силовом микроскопе, а на другом был исследован контактный угол для капли воды, который оказался близким к 180°. Однако вторичный контакт образца с водой показал уменьшение гидрофильных свойств поверхности. Поэтому остальные образцы водой не промывались, а сразу после плазменной обработки были помещены на 21 час в растворы фторированного фенилена в толуоле с концентрациями 10 и 1 г/л. По истечении указанного времени образцы были очищены от раствора с помощью толуола и воды, что обнаружило изменения свойств поверхности кремния – контактный угол с поверхностью для капли воды значительно уменьшился и составлял уже 90°-100°. Далее образцы были исследованы с помощью комплекса NTEGRA Spectra в режиме атомно-силовой микроскопии. В сравнении с кремнием, обработанном плазмой, поверхность несколько изменилась, однако оставалась однородной. Для установления наличия слоя фторированного фенилена на поверхности диоксида кремния, была прочерчена царапина, глубина которой оказалась 4-6 нм, что свидетельствует о возможности наличия бислоя, поскольку длина молекулы составляет 2,5 нм. Далее образцы были исследованы методом спектроэллипсометрии, полученные данные обсуждаются в докладе.