半導体表面上のオリゴチオフェン分子薄膜の構造解析

Analysis of oligothiophene thin films grown on semiconductor surfaces

小玉 開*; 平賀 健太*; 大野 真也*; 関口 哲弘  ; 馬場 祐治  ; 田中 正俊*

Kodama, Hiraku*; Hiraga, Kenta*; Ono, Shinya*; Sekiguchi, Tetsuhiro; Baba, Yuji; Tanaka, Masatoshi*

有機半導体デバイスの性能は界面構造に大きく依存する。我々はSiO、GaSe、WSe等の半導体基板上に成長させた-オリゴチオフェン6量体(-6T)分子薄膜の構造をX線吸収端微細構造(NEXAFS)法により解析した。-6T分子は長軸方向に軌道が、また分子面には軌道が存在するため、直線偏光X線を用いることにより分子配向構造を詳細に決定することできる。基板に依存して-6T分子配向構造が異なることが見出された。GaSe基板上で-6T分子は長軸を基板平行に配向する。一方、SiOでは分子は長軸を垂直に立った構造をとる。配向構造の違いは分子と基板との界面における相互作用の違いに基づくと解釈した。

The electronic property of organic semiconductor depends strongly on the interfacial structure between organic molecule and the substrate. We have investigated the structure of a-sexithiophene (-6T) molecule thin films grown on semiconductor surfaces including SiO, GaSe, and WSe, using NEXAFS spectroscopy. Using polarized X-ray, orientation structure of a-6T molecules can be precisely determined. It was found that the orientation structure depend on the substrates. -6T on GaSe is oriented with long molecular axis being flat-lying parallel to the surface. On the hand, -6T on SiO is up-right standing. The tendency of orientation direction change was interpreted in terms of the interfacial interaction between -6T molecule and the substrates.