Вышедшие номера
Влияние температуры подложки на морфологию и фотоэлектрические свойства тонких пленок молекулярного полупроводника субфталоцианина хлорида бора
Гордеев К.М. 1, Коптяев А.И. 1, Пахомов Г.Л. 1
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
Email: kgor@ipmras.ru, kopt@ipmras.ru, pakhomov@ipmras.ru
Поступила в редакцию: 1 августа 2025 г.
В окончательной редакции: 5 ноября 2025 г.
Принята к печати: 7 ноября 2025 г.
Выставление онлайн: 17 февраля 2026 г.

Исследована морфология тонких слоев субфталоцианина хлорида бора (SubPc) в диапазоне температур от 70 oC до -35 oC. Оптические и рентгеновские исследования, а также данные о морфологии пленок выявили признаки аномальной смены механизма роста. Вероятнее всего, это связано с термической активацией подвижности молекулярных агрегатов, состоящих из двух молекул SubPc (димеров), обладающих большим сродством к поверхности подложки, чем одиночная молекула (мономер). Изготовлены многослойные структуры c молекулярным гетеропереходом p-SubPc/n-C60 - прототипы органических фотодиодов, где слой SubPc осаждался при различных температурах. Наилучший образец с выпрямлением ~ 9· 103 и кратностью фототок/темновой ток ~ 3· 104 получен cо слоем SubPc, осажденным при температуре подложки 0 oC, обладающим кристаллической структурой. Ключевые слова: молекулярные полупроводники, тонкие пленки, механизм роста, термодинамический контроль, эффективность фотодиодов.
  1. G. Lavarda, J. Labella, M.V. Marti nez-Di az, M.S. Rodri guez-Morgade, A. Osuka, T. Torres. Chem. Soc. Rev., 51 (23), 9482 (2022). DOI: 10.1039/D2CS00280A
  2. G. Akhtanova, H.P. Parkhomenko, N. Asanov, A.I. Mostovyi, N. Schopp, M. Kaikanov, V.V. Brus. Adv. Opt. Mater., 13 (24), 2501396 (2025). DOI: 10.1002/adom.202501396
  3. E. Feltri, P. Mondelli, B. Petrovic, F.M. Ferrarese, A. Sharova, G. Stojanovic, A. Luzio, M. Caironi. Adv. Sci., 11 (41), (2024). DOI: 10.1002/advs.202404658
  4. G.L. Pakhomov, V.V. Travkin, P.A. Stuzhin. In Recent Advances in Boron-Containing Materials (IntechOpen, 2020), DOI: 10.5772/intechopen.90292
  5. G.A. Nowsherwan, Q. Ali, U.F. Ali, M. Ahmad, M. Khan, S.S. Hussain. Organics, 5 (4), 520 (2024). DOI: 10.3390/org5040028
  6. J. Bisquert. J. Phys. Chem. Lett., 3 (11), 1515 (2012). DOI: 10.1021/jz300600j
  7. A.I. Koptyaev, V.V. Travkin, P.A. Yunin, K.M. Gordeev, G.L. Pakhomov. J. Mater. Sci.: Mater. Electron., 36 (17), 1053 (2025). DOI: 10.1007/s10854-025-15073-7
  8. C.-F. Lin, S.-W. Liu, C.-C. Lee, J.-C. Hunag, W.-C. Su, T.-L. Chiu, C.-T. Chen, J.-H. Lee. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 103, 69 (2012). DOI: 10.1016/j.solmat.2012.04.005
  9. R.R. Cranston, B.H. Lessard. RSC Adv., 11 (35), 21716 (2021). DOI: 10.1039/D1RA03853B
  10. O. Koifman, A. Koptyaev, V. Travkin, P. Yunin, N. Somov, D. Masterov, G. Pakhomov. Colloids Interfaces, 6 (4), 77 (2022). DOI: 10.3390/colloids6040077
  11. Z.J. Comeau, R.R. Cranston, H.R. Lamontagne, C.S. Harris, A.J. Shuhendler, B.H. Lessard. Commun. Chem., 5 (1), 178 (2022). DOI: 10.1038/s42004-022-00797-y
  12. C.-T. Chou, W.-L. Tang, Y. Tai, C.-H. Lin, C.-H.J. Liu, L.-C. Chen, K.-H. Chen. Thin Solid Films, 520 (6), 2289 (2012). DOI: 10.1016/j.tsf.2011.09.062
  13. M. Li, W.-H. Li, Y.-J. Hu, J. Leng, W.-M. Tian, C.-Y. Zhao, J.-X. Liu, R.-R. Cui, S.-Y. Jin, C.-H. Cheng, S.-L. Cong. Chin. J. Chem. Phys., 35 (6), 900 (2022). DOI: 10.1063/1674-0068/cjcp2103052
  14. S.S. Harivyasi, O.T. Hofmann, N. Ilyas, O.L.A. Monti, E. Zojer. J. Phys. Chem. C, 122 (26), 14621 (2018). DOI: 10.1021/acs.jpcc.8b03675
  15. J. Wang, P. Yang, X. Zhao, L. Yang. Thin Solid Films, 636, 527 (2017). DOI: 10.1016/j.tsf.2017.07.001
  16. S. Kalia, A. Mahajan, C.G. Ghansyam, A.K. Debnath, V. Saxsena, D.K. Aswal, R.K. Bedi. J. Appl. Phys., 121 (9), 095501 (2017). DOI: 10.1063/1.4977695
  17. Y.H. Son, G.W. Kim, W.S. Jeon, R. Pode, J.H. Kwon. Mol. Cryst. Liq. Cryst., 565 (1), 8 (2012). DOI: 10.1080/15421406.2012.690976
  18. R. Zigelstein, A.J. Lough, T.P. Bender. Acta Crystallogr. C Struct. Chem., 80 (10), 658 (2024). DOI: 10.1107/S2053229624006934
  19. G.L. Pakhomov, V.V. Travkin, A.N. Tropanova, A.I. Mashin, A.A. Logunov. Nanotechnol. Russ., 9 (1-2), 77 (2014). DOI: 10.1134/S199507801401011X
  20. P.A. Yunin, V.V. Travkin, Y.I. Sachkov, A.I. Koptyaev, P.A. Stuzhin, G.L. Pakhomov. Appl. Surf. Sci., 512, 145645 (2020). DOI: 10.1016/j.apsusc.2020.145645
  21. C.C. Mattheus, W. Michaelis, C. Kelting, W.S. Durfee, D. Wohrle, D. Schlettwein. Synth. Met., 146 (3), 335 (2004). DOI: 10.1016/j.synthmet.2004.08.019
  22. Н.Р. Галль, Е.В. Рутьков, А.Я. Тонтегоде. ФТП, 39 (11), 1280 (2005). [N.R. Gall', E.V. Rut'kov, A.Ya. Tontegode. Semiconductors, 39 (11), 1280 (2005). DOI: 10.1134/1.2128450]
  23. K. Reichelt. Vacuum, 38 (12), 1083 (1988). DOI: 10.1016/0042-207X(88)90004-8
  24. J. Kim, S. Yim. Appl. Phys. Lett., 99 (19), (2011). DOI: 10.1063/1.3660710
  25. T. Mirabito, B. Huet, J.M. Redwing, D.W. Snyder. ACS Omega, 6 (31), 20598 (2021). DOI: 10.1021/acsomega.1c02758
  26. S. Tabuchi, Y. Otsuka, M. Kanai, H. Tabata, T. Matsumoto, T. Kawai. Org. Electron., 11 (5), 916 (2010). DOI: 10.1016/j.orgel.2010.02.011
  27. G.L. Pakhomov, A.I. Koptyaev, P.A. Yunin, N.V. Somov, A.S. Semeikin, E.D. Rychikhina, P.A. Stuzhin. Chem. Select, 8 (45), e202303271 (2023). DOI: 10.1002/slct.202303271
  28. M. Trelka, A. Medina, D. Ecija, C. Urban, O. Groning, R. Fasel, J.M. Gallego, C.G. Claessens, R. Otero, T. Torres, R. Mirandaae. Chem. Commun., 47 (36), 9986 (2011). DOI: 10.1039/c1cc11658d
  29. K.L. Sampson, X. Jiang, E. Bukuroshi, A. Dovijarski, H. Raboui, T.P. Bender, K.M. Kadish. J. Phys. Chem. A, 122 (18), 4414 (2018). DOI: 10.1021/acs.jpca.8b02023
  30. X. Chen, S Zheng. Org. Electron., 62, 667 (2018). DOI: 10.1016/j.orgel.2018.07.005
  31. J. Zhang, Y. Li, X. Jiang, Z. Wang, C. Yang. Dyes Pigm., 170, 107584 (2019). DOI: 10.1016/j.dyepig.2019.107584
  32. V. Rani, A. Sharma, P. Kumar, B. Singh, S. Ghosh. RSC Adv., 7 (86), 54911 (2017). DOI: 10.1039/C7RA08316E