方酸染料薄膜中由模板与温度控制的晶型形成

通过选择衬底和沉积温度来控制有机半导体薄膜中的晶型形成，是实现目标器件性能的关键因素。诸如四极型给体-受体-给体（D-A-D）方酸化合物这类小分子半导体，可采用溶液法和气相沉积法。一种以支化丁基链作为端基官能化的原型苯胺方酸（SQIB）因其在可见至深红光谱范围内的宽吸收而被考虑用于光伏应用。其光电子性质取决于所知的两种晶型——单斜晶系与正交晶系的形成。在旋涂薄膜中，这两种晶相随后续热退火而呈现强烈的面外优先取向和较为随机的面内取向。在二氧化硅、氯化钾、石墨烯和金等介电与导电衬底上气相沉积时，晶型表现取决于生长衬底的选择。所有情况下均采取同样显著的面外取向，但在晶态衬底上伴随表面模板化的面内排列。结合 X 射线衍射、原子力显微镜、椭偏仪和偏振光谱显微术，我们确定了晶体相随工艺演化的过程，并将织构化 SQIB 薄膜内的形貌与分子取向相关联。