Исследование электрических свойств тонких органических пленок.Исследование электрических свойств тонких органических пленок.
А.М. Алексеев, И.В. Мягков, Е.А. Мазурина Молекулы ряда материалов обладают дипольным моментом. В результате тонкие пленки (Ленгмюра-Блоджетт (ЛБ) пленки, самоорганизующиеся пленки и т.д.) таких полярных материалов обладают поверхностным потенциалом. СЗМ производства NT-MDT обладают рядом электрических методов, позволяющих проводить исследования электрических характеристик таких пленок. Рис. 1 представляет результаты исследований методом Зонда Кельвина (МЗК) ЛБ-пленок, состоящих из смеси двух компонент с различным поверхностным потенциалом. Образец представлет собой монослой p-octadecylcarboxyazobenzene-p’-sulphonamide и сополимера octafluoroamilmetacrylate иmetacrylicacid, нанесенный на кремниевую подложку Ленгмюровским методом . Рельеф (Рис. 1a) и изображение распределения поверхностного потенциала (Рис. 1б) были получены одновременно. Темные области на Рис.1a соответствуют полимеру. Разность высот двух компонент составляет примерно 1.5 нм. Рис. 1б) представляет распределение поверхностного потенциала в той же области. Области с различнымы потенциаламы хорошо видны на МЗК изображении. Разность потенциалов между компонентами составляет 0.35 В. Макроскопические измерения на воде дают для чистых материалов разность потенциалов 1.75 В. Смесь этих компонент, хорошо вилдная на Рис. 1a), может объяснить это уменьшение.
Рис. 1 Рельеф a) и распределение поверхностного потенциала b) двухкомпонентной ЛБ-пленки. Электро-cиловая Микроскопия (ЭСМ) позволяет регистрировать распределение электрических полей вблизи поверхности образца. Рельеф (Рис. 2a) и изображение распределения электрического поля (Рис. 2б) показывают отличия электрического поля для рассматриваемого образца. Высота второго прохода составляет 20 нм.
Рис. 2 Рельеф a) и распределение электрического поля b) двухкомпонентной ЛБ-пленки. Упорядоченные структуры полярных материалов являются перспективными для создания запоминающих сред [1]. МЗК является полезным инструментом для определения поверхностного потенциала таких. Рис. 3 представляет рельеф (a) и поверхностный потенциал (б) самоорганизованного монослоя azobenzene содержащего thiols. Области с большим потенциалом (круглые пятна на Рис. 3б) являются dodecanethiol (A). Окружающий монослой является 4-trifluoromethyl-4’-(10-mercapto-decyloxy)azobenzene (B). Контраст МЗК изображения обусловлен сильным дипольным моментом молекул B, в тшо время как дипольный момент молекул А очень мал. Различие в изображениях рельефа и распределения потенциала обесловлены примерно равной длиной молекул обоих типов
Рис. 3 Рельеф a) и распределение поверхностного потенциала b) самоорганизованных пленок азобензола.
Благодарности. Авторы благодарны Dr. P. Karageorgiev и Dr. B. Stiller (University of Potsdam, Germany) за предоставленные образцы самоорганизованных пленок азобензола. |
|
|
|
|||||||||||
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |