气固界面聚合反应制备晶圆级均匀超薄二维有机薄膜（英文）

作者：姚文乾; 杨贺; 张卿菘; 施龙献; 孙健哲; 郭云龙; 江浪; 武斌^*; 刘云圻^*

来源：Science China-Materials, 2022, 65(06): 1577-1585.

本文介绍了一种利用气固界面聚合反应制备大面积均匀超薄二维有机分子薄膜的新进展.通常有机分子薄膜的制备多借助于溶液法、旋涂法等技术,所制备的薄膜尺寸、均匀性和厚度可控性较差.传统的化学气相沉积法在大面积石墨烯、氮化硼、过渡金属硫族化合物等二维材料的制备方面应用广泛,但在有机分子薄膜制备领域却鲜有报道.本文中,我们展示了一种基于化学气相沉积生长连续、均匀、超薄(2-5 nm)的晶圆级多晶有机薄膜的一般方法.该方法基于铜表面催化的一系列含溴π-共轭小分子的聚合,其中局部表面聚合和有机分子内部π-π相互作用决定了薄膜的尺寸和均匀性,研究表明薄膜的生长形貌和速度与铜晶面的类型密切相关,基于此在Cu(111)表面获得了更为均匀的薄膜.通过另外两种有机小分子薄膜的制备有效地证明了该方法的可拓展性.该方法为基于难溶性有机小分子可控制备大面积原子厚度薄膜和相关异质结构,如有机膜/石墨烯,及其他功能材料和器件提供了新空间.

• 单位
  中国科学院大学