Growth of macroscopic-area single crystal polyacene thin films on arbitrary substrates
Randall L. Headrick, Hua Zhou, Binran Wang, Yiping Wang, Greggory P. Carpenter, Alex C. Mayer, Matthew Lloyd, George G. Malliaras, Alexander Kazimirov, John E. Anthony
备注：
20 pages, 8 figures. Unpublished manuscript written in 2005
有机电子材料在许多低成本、大面积的电子器件如平板显示器和廉价的太阳能电池板中具有潜在的应用。蒽、并四苯、并五苯系列中的小分子是用作这种器件中的活性层的有机半导体薄膜的模型分子。这激发了对聚并苯薄膜生长和结构的大量研究。尽管这些研究中的大多数依赖于气相沉积膜，但是对于器件的工业生产而言，期望将具有改善的性质的膜基于溶剂沉积到非结晶基底上。薄膜中有序性的改善将对它们的电子性质产生很大影响，因为晶界和其他缺陷对载流子迁移率和寿命是有害的。因此，在任意衬底上制备大面积单晶薄膜是该领域长期存在的挑战。在这里，我们展示了一种基于溶剂的方法来沉积有机半导体薄膜，这是非常普遍的。利用该技术可以在各种衬底上制备出单晶畴尺寸超过1 × 1cm ~ 2的蒽薄膜。6，13-双（三异丙基甲硅烷基乙炔基）并五苯的膜也被证明具有大于2 X 2 mm 2的晶粒尺寸。相比之下，通过常规方法如气相沉积或旋涂生产的膜是具有微米级晶粒尺寸的多晶。这些小分子在优化的溶剂沉积工艺中朝向结晶顺序的一般倾向表明，具有改进性质的薄膜具有很大的潜力。通过这些方法制备的薄膜也将有助于探索有机薄膜器件的性能极限。
英文摘要：
Organic electronic materials have potential applications in a number of low-cost, large area electronic devices such as flat panel displays and inexpensive solar panels. Small molecules in the series Anthracene, Tetracene, Pentacene, are model molecules for organic semiconductor thin films to be used as the active layers in such devices. This has motivated a number of studies of polyacene thin film growth and structure. Although the majority of these studies rely on vapor-deposited films, solvent-based deposition of films with improved properties onto non-crystalline substrates is desired for industrial production of devices. Improved ordering in thin films will have a large impact on their electronic properties, since grain boundaries and other defects are detrimental to carrier mobilities and lifetimes. Thus, a long-standing challenge in this field is to prepare largearea single crystal films on arbitrary substrates. Here we demonstrate a solvent-based method to deposit thin films of organic semiconductors, which is very general. Anthracene thin films with single-crystal domain sizes exceeding 1x1 cm2 can be prepared on various substrates by the technique. Films of 6,13-bis(triisopropylsilylethynyl)pentacene are also demonstrated to have grain sizes larger than 2x2 mm2. In contrast, films produced by conventional means such as vapor deposition or spin coating are polycrystalline with micron-scale grain sizes. The general propensity of these small molecules towards crystalline order in an optimized solvent deposition process shows that there is great potential for thin films with improved properties. Films prepared by these methods will also be useful in exploring the limits of performance in organic thin film devices.
Crystal orientation relation and macroscopic surface roughness in hetero-epitaxially grown graphene on Cu/mica
石墨烯电子产品对衬底上的清洁、平坦和取向识别的石墨烯有很高的需求。在这项研究中，异质外延石墨烯生长Cu（111）/云母（001）的化学气相沉积进行了研究，以检查的适用性，顶栅绝缘体的石墨烯的研究，以及石墨烯沟道的研究，通过转移到SiO2/Si衬底。在调整石墨烯生长条件后，石墨烯/Cu/云母衬底的表面粗糙度和平均光滑面积分别为~0.34 nm和~100 um 2。石墨烯/Cu/云母衬底中石墨烯的取向可以通过Cu的六方空隙形态来识别。此外，我们证明了相对较高的迁移率~4500 cm ~ 2 V-1 s-1的石墨烯转移到SiO2/Si衬底上。这些结果表明，本发明的石墨烯/Cu/云母衬底可用于石墨烯上的顶栅绝缘体研究。
Impact of misfit strain on the properties of tetragonal Pb(Zr,Ti)O3 thin film heterostructures
采用脉冲激光沉积法在SrTiO 3（100）衬底上制备了PbZr 0. 2 Ti 0. 8 O 3和PbZr 0. 4 Ti 0. 6 O 3异质结薄膜。利用铁电双层结构所提供的附加界面，通过改变层的排列顺序，可以改变位错含量和畴结构。通过透射电子显微镜研究了所得的微观结构。宏观铁电测量表明位错的形成和a/c畴结构对铁电极化和介电常数有很大的影响。的热力学分析使用的LANDAU-GINZBURG-DEVONSHIRE的方法，考虑到两个铁电层的厚度和静电耦合的比率被用来描述的实验数据。
Step-edge assisted large scale FeSe monolayer growth on epitaxial Bi2Se3 thin films
铁硫族化物非常规超导体的兴趣是强烈的后，FeSe的临界温度被报道提高了一个以上的数量级的单层限制在界面处的绝缘氧化物衬底。在包括FeSe与拓扑绝缘体的界面的异质结构中，预测会出现例如{ \it拓扑超导性}形式的另外的感兴趣的物理现象。到目前为止，铁硫系单分子膜的超导特性主要是通过局域扫描隧道谱实验来研究的，局域扫描隧道谱实验可以检测到态密度中的赝能隙，作为库珀配对的指示。由于难以生长具有均匀材料性质的薄膜，因此很少报道可以证明或证伪超导相的直接宏观输运性质。在这里，我们报告了一个有前途的生长方法，以制造单层厚FeSe分子束外延生长的Bi $_2$ Se $_3$拓扑绝缘体薄膜的连续地毯。与先前使用原子级平坦解理的块体Bi $_2$ Se $_3$晶体表面的工作相比，我们观察到高台阶边缘密度（平台宽度约10 nm）对MBE生长的Bi $_2$ Se $_3$衬底的强烈影响，这显著地促进了具有小的四方晶体畸变的聚结FeSe畴的生长，而不损害下面的Bi $_2$ Se $_3$晶体结构。
