Numéro
J. Phys. IV France
Volume 07, Numéro C6, Décembre 1997
Surfaces et Interfaces des Matériaux Avancés / Surfaces and Interfaces of Advanced Materials
Page(s) C6-137 - C6-149
DOI https://doi.org/10.1051/jp4:1997612
Surfaces et Interfaces des Matériaux Avancés / Surfaces and Interfaces of Advanced Materials

J. Phys. IV France 07 (1997) C6-137-C6-149

DOI: 10.1051/jp4:1997612

Croissance et caractérisation d'interfaces de fullerènes sur substrats métalliques et semiconducteurs

P. Rudolf, G. Gensterblum and R. Caudano

Laboratoire Interdisciplinaire de Spectroscopie Électronique, Facultés Universitaires Notre-Dame de la Paix, rue de Bruxelles 61, 5000 Namur, Belgium


Résumé
Cet article présente les changements des propriétés structurelles, électroniques et vibrationnelles du C60 induits par son interaction avec un substrat semiconducteur ou métallique. La structure de la première couche de fullerène dépend essentiellement de l'accord entre les paramètres réticulaires du C60 et du substrat, ainsi que de la réactivité du substrat et de sa tendance à la reconstruction. L'influence de chacun de ses facteurs sur la géométrie d'interface est illustrée. Les mesures de photoémission directe et inverse montrent une polarisation de la molécule de C60 lorsqu'elle est physisorbée sur un semiconducteur lamellaire, le GeS. Pour le C60 chimisorbé sur des substrats métalliques, avec ou sans transfert de charge, ces mesures révèlent, par contre, une hybridation importante des orbitales moléculaires occupées et inoccupées avec les états du métal. La spectroscopie vibrationnelle de ces interfaces met en évidence les conséquences de la rupture de symétrie à l'interface, ainsi que des effets de couplage électron-phonon quand existe un transfert de charge du substrat vers la molécule.


Abstract
This paper gives an overview of the changes in the structural, electronic and vibrational properties of C60 brought upon by its interaction with a semiconductor or a metal surface. The focus is on ordered monolayers for which general trends in adsorption geometry are illustrated. Direct and inverse photoemission results show that the molecule is polarised when it is physisorbed on the lamellar semiconductor GeS and demonstrate an important hybridisation of both the occupied and the unoccupied molecular orbitals with substrate electronic states for C60 chemisoption on metals, with or without charge transfer to the C60. Vibrational spectroscopy data reveal the consequences of the symmetry breaking at the interface as well as mode specific shifts and intensity variations when charge is transferred to the fullerene, which are discussed in association with electron-phonon coupling effects.



© EDP Sciences 1997