Morfologia e potenziale di contatto dell'interfaccia metallo/organico

In questo lavoro di tesi si propone lo studio morfologico e del potenziale di contatto di un'interfaccia modello metallo/organico. Nello specifico si è analizzata l'interfaccia oro/sexitiofene composta da uno strato ultrasottile di oro (circa 0.3 nm) depositato su uno strato monomolecolare di sexitiofene (6T). Le molecole sono state depositate via Molecolar Beam Epitaxy (MBE) su un substrato conduttivo di indio stagno (ITO) con bassa rugosità superficiale (circa 4 Å). Nell’ambito di questo lavoro si è sviluppata anche una tecnica che permette di controllare il meccanismo di crescita del 6T ed ottenere uno strato monomolecolare che ricopre omogeneamente la superficie (ricopertura superficiale circa del 97%). L’oro è stato depositato sullo strato organico via Physical Vapor Deposition (PVD). Le tecniche di microscopia utilizzate sono l'Atomic Force Microscopy (AFM) e la Kelvin Probe Microscopy (KPM), rispettivamente per la misura della topografia e del potenziale di contatto. Dalle osservazioni sperimentali si deduce che la deposizione dell’oro non danneggia e non penetra lo strato di organico. Inaspettatamente è stato osservato un fenomeno di riorganizzazione superficiale dello strato di oro (de-wetting), attribuito a fenomeni legati all’energia superficiale delle interfacce. La riorganizzazione è tale da trasformare lo strato d’oro depositato sotto forma di un film continuo in un film granulare, composto da grani d’oro di raggio compreso nell’intervallo [8 – 10] nm. Il fenomeno di de-wetting dipende criticamente dallo spessore del film, nel nostro caso ultra-sottile e avviene in modo simile, ma non identico, sia sull’ITO sia sul 6T. L'analisi del potenziale di contatto ha mostrato le stesse relazioni di disuguaglianza attese dai valori riportati in letteratura. Fra i grani sopra il 6T e sopra l’ITO si osserva un contrasto nel potenziale di contatto, attribuito a una convoluzione laterale delle funzioni lavoro dei materiali.