多层锌卟啉分子薄膜扫描隧道显微镜诱导发光

发布时间：2017-10-13 22:27

  本文关键词：多层锌卟啉分子薄膜扫描隧道显微镜诱导发光

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【摘要】：随着电子元器件尺寸逐渐缩小,受限于摩尔定率的半导体微电子技术日益走向极限。开展分子尺度光电行为的研究对纳米光电器件的发展具有十分重要的意义。扫描隧道显微镜(STM)具有超高的空间分辨率,而且利用STM针尖高度局域化的隧穿电流可以激发样品发光。这种STM诱导发光技术为探索纳米材料提供了非常重要的实验方法。为此我们利用STM研究了Au(111)表面多层锌卟啉(ZnTPP)分子的荧光现象。本论文的主要研究内容可以概括为下面三个方面：1.用热蒸发方法在云母片和Au膜表面制备不同层数的ZnTPP样品,进行光致发光实验。得到ZnTPP分子的单体和聚集体荧光光谱,同时验证Au表面分子层的脱耦合效果；观测到分子聚集状态的变化导致分子发光峰强度的激增现象。2.对Au(111)表面多层ZnTPP分子排列结构进行STM表征,展现分子薄膜由分子链到分子岛再到分子层的堆积过程。分子的排列堆积构型随着层数的增多而发生变化,出现倾斜和平铺两种构型。其中倾斜排列结构有利于的STM诱导分子发光。3.多层ZnTPP分子的STM诱导发光实验可以得出：1-3ML分子样品上只能得到等离激元发光的信号,分子的荧光被淬灭；利用分子层的脱耦合作用,5ML样品上可以稳定地得到分子荧光光谱；随着分子层数的增加,在7ML分子膜上得到分子聚体特征的荧光谱峰。
【关键词】：扫描隧道显微镜 荧光淬灭 光致发光 锌卟啉 脱耦合
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH742
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-27
• 1.1 扫描隧道显微镜(STM)11-16
• 1.1.1 STM发展背景11-12
• 1.1.2 STM的基本原理12-15
• 1.1.3 STM的应用领域15-16
• 1.2 扫描隧道显微镜诱导发光(STML)16-25
• 1.2.1 STML简介16-19
• 1.2.2 STML研究介绍19-25
• 1.3 本论文的主要研究工作25-27
• 第二章 固体表面多层ZnTPP分子薄膜光致发光研究27-41
• 2.1 引言27-29
• 2.2 实验过程与方法介绍29-33
• 2.2.1 实验仪器29-31
• 2.2.2 多层锌卟啉分子薄膜的制备31-32
• 2.2.3 多层锌卟啉分子薄膜的荧光测量32-33
• 2.3 多层锌卟啉分子薄膜光致发光结果讨论33-39
• 2.3.1 云母片表面锌卟啉分子的稳态光谱33-36
• 2.3.2 金膜表面锌卟啉分子的稳态光谱36-37
• 2.3.3 锌卟啉分子薄膜的瞬态光谱37-39
• 2.4 本章小结39-41
• 第三章 金属表面多层ZnTPP分子薄膜STM诱导发光研究41-57
• 3.1 引言41-42
• 3.2 Au(111)表面多层ZnTPP分子自组装42-49
• 3.2.1 卟啉分子自组装简介42-44
• 3.2.2 多层ZnTPP分子薄膜STM表征44-49
• 3.3 Au(111)表面多层ZnTPP分子STM诱导发光49-56
• 3.3.1 实验过程与方法介绍49-50
• 3.3.2 样品表面STM诱导等离激元的发光50-52
• 3.3.3 样品表面STM诱导分子发光52-56
• 3.4 本章小结56-57
• 第四章 总结与展望57-58
• 参考文献58-64
• 科研成果64-65
• 致谢65

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