Электронные состояния зоны проводимости ультратонких пленок тиофен-фенилен со-олигомера и замещенного бифенила на поверхности послойно выращенного ZnO

Приведены результаты исследования электронных состояний зоны проводимости и пограничного потенциального барьера при формировании ультратонких пленок тиофен-фениленового со-олигомера СH$_3$-фенилен-тиофен-тиофен-фенилен-СH$_3$ (СH$_3$-PTTP-CH$_3$) на поверхности ZnO и пленок тетракарбоксильного диангидида бифенила (Biphenyltetracarboxylic dianhydride, BPDA) на поверхности ZnO. Слой ZnO толщиной 100 nm приготовлен методом молекулярного наслаивания (atomic layer deposition, ALD). Органические пленки СH$_3$-PTTP-CH$_3$ и пленки BPDA толщиной до 8 nm формировали методом термического вакуумного осаждения. В процессе осаждения пленок проводили исследования электронных характеристик поверхности методом спектроскопии полного тока (TCS) в энергетическом диапазоне от 5 до 20 eV выше $E_{\mathrm{F}}$. В этом энергетическом диапазоне установлена структура максимумов незаполненных электронных состояний пленок СH$_3$-PTTP-CH$_3$ и BPDA. В результате осаждения пленки СH$_3$-PTTP-CH$_3$ обнаружено снижение работы выхода до 4.0 eV, по сравнению со значением работы выхода 4.2 eV, измеренной для ALD ZnO-подложки. Это соответствует переносу отрицательного заряда из пленки СH$_3$-PTTP-CH$_3$ в подложку. Перенос заряда на границе пленки BPDA и ALD ZnO-подложки происходит в обратном направлении, так как при формировании этого пограничного барьера зарегистрировано увеличение работы выхода до 4.7 eV. Исследованные пленки СH$_3$-PTTP-СH$_3$ и BPDA и послойно выращенный ZnO представляют собой сплошное покрытие на достаточно больших участках поверхности порядка 10 $\mu$m $\times$ 10 $\mu$m. Шероховатость ZnO-поверхности не превышает 4 nm, а шероховатость поверхностей пленок СH$_3$-PTTP-СH$_3$ и BPDA составляет 10–15 nm.