本文利用氮气携带法在物理气相沉积水平生长系统中,生长了均匀的并五苯有机半导体薄膜,用SEM对薄膜表面做了形貌分析,探讨了其生长机理。有机半导体薄膜的生长模型可分为:岛状生长模式:对很多薄膜与衬底的组合来说,只要沉积温度足够高,沉积的原子具有一定的扩散能力,薄膜的生长就表现为岛状生长模式。即使不存在任何对形核有促进作用的有利位置,随着沉积原子的不断增加,衬底上也会聚集许多薄膜的三维核心。层状生长模式:当被沉积物质与衬底之间的浸润性很好时,被沉积物质的原子更倾向于与衬底原子键合。层状一岛状生长模式:在最开始的一两个原子层的层状生长之后,生长模式从层状模式转化为岛状生长模式。导致这种模式转变的物理机制比较复杂,但根本的原因可以归结为薄膜生长过程中各种能量的相互消长。影响并五苯薄膜的生长过程和成膜质量的因素:(a)衬底表面的粗糙度。因为衬底表面与分子之间作用力(范德华力)不强,分子在光滑的表面容易发生扩散作用,衬底表面太粗糙影响分子在衬底表面的扩散,直接影响二维小岛的形成,所以衬底越光滑越好。(b)源的加热温度。加热温度越高,越不容易形成彼此相连的薄膜。这是因为源的温度过高,分子沉积过快,分子在衬底表面没来得及扩散就被吸附到小岛的顶部,第二层开始生长,形成了很大的晶界。(c)衬底的温度。衬底温度过高,容易发生脱附作用,对成膜不利;衬底温度也不能过低,如果温度过低,分子不容易在衬底表面扩散,所以衬底的温度要根据衬底的种类进行选择。本实验中气流量也是影响薄膜生长的重要因素,气流量过大,分子没来得及落到衬底表面就被吹走;而气流量太小,不容易使气体在小石英管内形成对流,成膜不均匀。由SEM的图像可明显看出并五苯薄膜呈多层生长模式,小岛的顶端又有新的并五苯薄膜生长。经过反复实验,发现加热温度在T=240℃,(此时衬底的温度为70℃),气流量为0.04L/h能形均匀的薄膜。