牛津儀器發布原子力顯微鏡有機晶體形貌與結構表征高分辨率解析解決方案

1. 介紹

     有機晶體是半導體材料領域的一個重要分支，已經廣泛應用于太陽能電池、顯示器等領域。晶體內部原子或分子有規則的排列，引起了晶體各向不同的物理性質。而其中的原子或分子若是有機分子，例如幾乎所有的酸、絕大多數有機化合物，如：苯、乙酸、乙醇、葡萄糖等，這些都是分子間通過分子間作用力（包括范德華力和氫鍵）構成的晶體，稱之為有機晶體。有機分子晶體是由有機分子組成，可以是極性有機分子，也可以是非極性有機分子。

2   AFM對單層C8-BTBT分子晶體生長過程的表征

圖1  C8-BTBT在95分鐘的生長過程中，AFM對樣品不同生長階段的形貌表征

      牛津儀器與南京大學合作，對生長的各種不同層數的分子晶體進行了原子分辨率的解析。分子晶體的晶格常數在0.4-0.8nm之間，對其實行高分辨率的解析對AFM有*的要求。牛津儀器Asylum Research的Cypher作為目前世界上zui高分辨率的快速掃描AFM，空氣環境中，在輕敲模式下實現了這種常規材料的原子分辨率成像。對生長在石墨烯或者氮化硼基體上的不同層數的C8-BTBT的晶體結構進行了系統的表征。

3   石墨烯上生長單層C8-BTBT分子晶體的晶體結構原子分辨率表征

    牛津儀器與南京大學合作，對生長的各種不同層數的分子晶體進行了原子分辨率的解析。分子晶體的晶格常數在0.4-0.8nm之間，對其實行高分辨率的解析對AFM有*的要求。牛津儀器Asylum Research的Cypher作為目前世界上zui高分辨率的快速掃描AFM，空氣環境中，在輕敲模式下實現了這種常規材料的原子分辨率成像。對生長在石墨烯或者氮化硼基體上的不同層數的C8-BTBT的晶體結構進行了系統的表征。

圖2  石墨烯襯底上生長雙層（圖c）二維分子晶體（C8-BTBT）的AFM高分辨圖像

 圖3  氮化硼襯底上生長單層（c）和雙層（d）二維分子晶體（C8-BTBT）的AFM高分辨圖像，圖e是 基體氮化硼的原子分辨率圖像