研究目的
研究并五苯薄膜垂直于表面方向的结构及相关弹性模量，并提出一种双层结构模型来解释其层状特性，以应用于柔性电子器件。
研究成果
红荧烯薄膜呈现出由软表层和硬底层构成的双层结构模型，导致其弹性模量和电学性能具有厚度依赖性。这种双层特性通过赋予材料在弯曲力作用下的机械优势，增强了红荧烯在柔性电子器件中的应用适配性。
研究不足
本研究仅限于Si(100)衬底上的红荧烯薄膜；结果可能不适用于其他有机半导体或衬底。双层模型假设了特定的层特性，可能无法解释所有形貌变化。测量对表面条件敏感，在厚度和模量测定方面可能存在不确定性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）和X射线反射率（XRR）技术分析并五苯薄膜，并基于发现结果提出结构双层模型。
2：样品选择与数据来源：
在超高真空腔室中通过热蒸发法将并五苯层沉积于Si(100)衬底，制备不同厚度的样品并进行表征。
3：实验设备与材料清单：
设备包括配备PF-QNM技术的布鲁克Multimode 8原子力显微镜、用于XRD和XRR的布鲁克AXS D8 Discover衍射仪、用于四探针测量的吉时利2400数字源表，以及沉积用超高真空腔室。材料包括并五苯、Si(100)衬底、丙酮、甲醇和胶带。
4：实验流程与操作步骤：
在540K温度下将并五苯蒸发至清洁的Si(100)衬底表面。使用PF-QNM模式的AFM测量表面形貌和弹性模量分布，通过XRD和XRR确定薄膜结构、厚度及粗糙度，四探针法评估电学性能。所有测量均在沉积三小时后进行以确保热平衡。
5：数据分析方法：
采用Derjaguin-Muller-Toporov（DMT）模型从AFM力-距离曲线计算弹性模量，使用Motofit软件包的Parratt分析法拟合XRR数据，并基于双层模型对电导率进行线性拟合。
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Atomic Force Microscope
Multimode 8
Bruker
To measure surface morphology and elastic moduli of rubrene thin films using Peak-force Quantitative Nanomechanical Mapping (PF-QNM) technique.
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Multimeter
2400
Keithley
To measure electrical properties using a four-point probe method.
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AFM Cantilever
RTESPA-525
Bruker Probes
Used with the AFM for indentation measurements.
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Diffractometer
D8 Discover
Bruker AXS
To perform X-ray diffraction (XRD) and X-ray reflectivity (XRR) measurements using Cu Kα radiation.
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Thermocouple
K-type
Adhered to the Al2O3 crucible to monitor temperature during rubrene evaporation.
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Crucible
Used for thermal evaporation of rubrene.
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