ELLIPSOMETRIC CHARACTERIZATION OF HYBRID SAMPLES COMPOSED OF IRON PORPHYRIN ON Si
G.J. Babonas, I. Šimkienė, A. Rėza, and J. Sabataitytė
Semiconductor Physics Institute, A. Goštauto 11, LT-01108 Vilnius, Lithuania
E-mail: jgb@pfi.lt

Received 31 January 2006

Hybrid organic–inorganic system composed of iron porphyrin deposited on Si substrate was investigated by spectroscopic ellipsometry. A series of samples with (100) and (111)-oriented Si wafers and various acidity of aqueous solution of iron porphyrin deposited on Si substrates were fabricated and investigated. Experimental data were analysed in various models in order to reveal the general regularities of the hybrid system. It was determined that in hybrid samples, the mesostructures of iron porphyrin formed from both acid and base aqueous solutions possess similar electronic excitation bands. It was proposed that a major part of iron oxo-dimers were destroyed on the Si surface due to formation of the chemical bonds between Si substrate covered by native oxide and iron porphyrin.

Keywords: optical properties of composite materials, organic–inorganic hybrid nanostructures

HIBRIDINIŲ GELEŽIES PORFIRINO ANT Si DARINIŲ ELIPSOMETRINIS APIBŪDINIMAS
G.J. Babonas, I. Šimkienė, A. Rėza, J. Sabataitytė
Puslaidininkių fizikos institutas, Vilnius, Lietuva

Spektroskopinės elipsometrijos metodu buvo tiriama hibridinė organinė–neorganinė sistema, sudaryta iš geležies porfirino, nusodinto ant Si padėklų. Buvo pagaminta ir išnagrinėta serija bandinių ant Si (100) ir (111) plokštumomis orientuotų padėklų su nusodintais ant jų įvairaus rūgštingumo geležies porfirino vandens tirpalais. Siekiant išryškinti bendrus hibridinės sistemos dėsningumus, eksperimentiniai duomenys buvo analizuojami, panaudojant įvairius modelius. Nustatyta, kad hibridiniuose dariniuose tiek iš rūgštinių, tiek iš šarminių tirpalų susidaro geležies porfirino dariniai su panašiomis elektroninių sužadinimų juostomis. Manoma, kad didžioji geležies okso-dimerų dalis ant Si paviršiaus yra suardoma, formuojantis cheminiams ryšiams tarp Si padėklo, padengto savuoju oksido sluoksniu, ir geležies porfirino.