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グラフェンは非常に高い電気伝導率を示すだけでなく、透明かつ柔軟という性質も備えている。そのため、有機薄膜太陽電池などの薄くて柔軟な有機半導体デバイスにおいて、グラフェンがITOに替わる次世代の透明電極としての役割を果たすことが期待されている。一方、デバイスの性能は電極と有機材料との界面の電子構造に大きく依存しているが、比較的新しい材料であるグラフェンと有機分子との界面状態の研究はまだ十分には行われていない。
本研究では、高分解能光電子分光法によって得られたエネルギー準位のシフト量から、グラフェン基板上に作製したペンタセン分子単層膜における分子-基板間相互作用について調べた。分子の電子構造は気相における電子構造とほぼ一致しており、また、真空準位のシフト量がごく僅かであることから、吸着の種類は物理吸着であると結論づけられる。この結果はグラファイト(HOPG)基板上に作製したペンタセン薄膜の結果と定性的には同じであるが、定量的には、グラフェン基板上のペンタセン薄膜における真空準位とHOMO準位のシフト量はグラファイト基板上のそれに比べて小さく、ペンタセンとグラフェン間の相互作用がより弱いものであることを示唆している。このことは、ペンタセンの脱離温度がグラファイト上では110℃以上であるのに対して、グラフェン上では80℃であることからも確認された。
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