Binding modes of fluorinated benzylphosphonic acids on the polar ZnO surface and impact on work function

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 36, 2012, Pages 19125-19133

  Wood, Christopher ^a   Li, Hong ^a   Winget, Paul ^a   Brédas, Jean Luc ^a,b  

^a GEORGIA INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

^b KING ABDULAZIZ UNIVERSITY   (Saudi Arabia)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADSORPTION ENERGIES; BINDING ENERGY SHIFTS; BINDING MODES; CALCULATED VALUES; OXYGEN ATOM; SURFACE WORK FUNCTIONS; ZNO; ZNO SURFACE;

ADSORPTION; CHEMISORPTION; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; OXYGEN; PHOTOELECTRONS; WORK FUNCTION; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY; ZINC OXIDE;

BINDING ENERGY;

EID: 84866389506     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp3050725     Document Type: Article

References (103)

1. Gonzalez-Valls, I.; Lira-Cantu, M. Energy Environ. Sci. 2009, 2, 19-34
2. Peiro, A. M.; Ravirajan, P.; Govender, K.; Boyle, D. S.; O'Brien, P.; Bradley, D. D. C.; Nelson, J.; Durrant, J. R. J. Mater. Chem. 2006, 16, 2088-2096
3. Chen, L.-M.; Xu, Z.; Hong, Z.; Yang, Y. J. Mater. Chem. 2010, 20, 2575-2598
4. Olson, D. C.; Shaheen, S. E.; Collins, R. T.; Ginley, D. S. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 16670-16678
5. Briseno, A. L.; Holcombe, T. W.; Boukai, A. I.; Garnett, E. C.; Shelton, S. W.; Frechet, J. J. M.; Yang, P. D. Nano Lett. 2010, 10, 334-340
6. Gershon, T. Mater. Sci. Technol. 2011, 27, 1357-1371
7. Ruankham, P.; Macaraig, L.; Sagawa, T.; Nakazumi, H.; Yoshikawa, S. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 23809-23816
8. Bolink, H. J.; Brine, H.; Coronado, E.; Sessolo, M. J. Mater. Chem. 2010, 20, 4047-4049
9. Bolink, H. J.; Brine, H.; Coronado, E.; Sessolo, M. Adv. Mater. 2010, 22, 2198-2201
10. Bolink, H. J.; Coronado, E.; Orozco, J.; Sessolo, M. Adv. Mater. 2009, 21, 79-82
11. Bolink, H. J.; Coronado, E.; Repetto, D.; Sessolo, M. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 223501
12. Bolink, H. J.; Coronado, E.; Repetto, D.; Sessolo, M.; Barea, E. M.; Bisquert, J.; Garcia-Belmonte, G.; Prochazka, J.; Kavan, L. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 145-150
13. Bolink, H. J.; Coronado, E.; Sessolo, M. Chem. Mater. 2009, 21, 439-441
14. Chen, S.; Deng, L.; Xie, J.; Peng, L.; Xie, L.; Fan, Q.; Huang, W. Adv. Mater. 2010, 5227-5239
15. Bailey, B. A.; Reese, M. O.; Olson, D. C.; Shaheen, S. E.; Kopidakis, N. Org. Electron. 2011, 12, 108-112
16. Hau, S. K.; Yip, H. L.; Baek, N. S.; Zou, J. Y.; O'Malley, K.; Jen, A. K. Y. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 253301
17. Hsu, J. W. P.; Lloyd, M. T. MRS Bull. 2010, 35, 422-428
18. Koster, L. J. A.; van Strien, W. J.; Beek, W. J. E.; Blom, P. W. M. Adv. Funct. Mater. 2007, 17, 1297-1302
19. Liu, J. P.; Wang, S. S.; Bian, Z. Q.; Shan, M. N.; Huang, C. H. Chem. Phys. Lett. 2009, 470, 103-106
20. Lloyd, M. T.; Lee, Y. J.; Davis, R. J.; Fang, E.; Fleming, R. M.; Hsu, J. W. P.; Kline, R. J.; Toney, M. F. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 17608-17612
21. Lloyd, M. T.; Prasankumar, R. P.; Sinclair, M. B.; Mayer, A. C.; Olson, D. C.; Hsu, J. W. P. J. Mater. Chem. 2009, 19, 4609-4614
22. Monson, T. C.; Lloyd, M. T.; Olson, D. C.; Lee, Y. J.; Hsu, J. W. P. Adv. Mater. 2008, 20, 4755-4759
23. Olson, D. C.; Lee, Y. J.; White, M. S.; Kopidakis, N.; Shaheen, S. E.; Ginley, D. S.; Voigt, J. A.; Hsu, J. W. P. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 16640-16645
24. Olson, D. C.; Lee, Y. J.; White, M. S.; Kopidakis, N.; Shaheen, S. E.; Ginley, D. S.; Voigt, J. A.; Hsu, J. W. P. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 9544-9547
25. Sekine, N.; Chou, C. H.; Kwan, W. L.; Yang, Y. Org. Electron. 2009, 10, 1473-1477
26. Spoerke, E. D.; Lloyd, M. T.; McCready, E. M.; Olson, D. C.; Lee, Y. J.; Hsu, J. W. P. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 213506
27. Uhlrich, J. J.; Olson, D. C.; Hsu, J. W. P.; Kuech, T. F. J. Vac. Sci. Technol., A 2009, 27, 328-335
28. Yang, T. B.; Cai, W. Z.; Qin, D. H.; Wang, E. G.; Lan, L. F.; Gong, X.; Peng, J. B.; Cao, Y. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 6849-6853
29. Wei, A.; Pan, L. H.; Huang, W. Mater. Sci. Eng., B 2011, 176, 1409-1421
30. Allen, C. G.; Baker, D. J.; Albin, J. M.; Oertli, H. E.; Gillaspie, D. T.; Olson, D. C.; Furtak, T. E.; Collins, R. T. Langmuir 2008, 24, 13393-13398
31. Hotchkiss, P. J.; Malicki, M.; Giordano, A. J.; Armstrong, N. R.; Marder, S. R. J. Mater. Chem. 2011, 21, 3107-3112
32. Rhodes, C. L.; Lappi, S.; Fischer, D.; Sambasivan, S.; Genzer, J.; Franzen, S. Langmuir 2008, 24, 433-440
33. Sadik, P. W.; Pearton, S. J.; Norton, D. P.; Lambers, E.; Ren, F. J. Appl. Phys. 2007, 101, 104514
34. Yip, H. L.; Hau, S. K.; Baek, N. S.; Jen, A. K. Y. Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 193313
35. Zhang, B. B.; Kong, T.; Xu, W. Z.; Su, R. G.; Gao, Y. H.; Cheng, G. S. Langmuir 2010, 26, 4514-4522
36. Salaneck, W.; Seki, K.; Kahn, A.; Pireaux, J. J. Conjugated Polymers and Molecular Interfaces: Science and Technology for Photonic and Optoelectronic Applications; CRC Press: New York, 2002.
37. Chen, W.; Huang, C.; Gao, X. Y.; Wang, L.; Zhen, C. G.; Qi, D. C.; Chen, S.; Zhang, H. L.; Loh, K. P.; Chen, Z. K.; Wee, A. T. S. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 26075-26080
38. Ishii, H.; Sugiyama, K.; Ito, E.; Seki, K. Adv. Mater. 1999, 11, 605-625
39. Ozawa, K.; Hasegawa, T.; Edamoto, K.; Takahashi, K.; Kamada, M. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 9380-9386
40. Lopes Martins, J. B.; Longo, E.; RodrIguez Salmon, O. D.; Espinoza, V. A. A.; Taft, C. A. Chem. Phys. Lett. 2004, 400, 481-486
41. Thomsen, L.; Watts, B.; Dastoor, P. C. Surf. Interface Anal. 2006, 38, 1139-1145
42. Nogues, C.; Lang, P. Langmuir 2007, 23, 8385-8391
43. Chen, Y. S.; Li, C.; Zeng, Z. H.; Wang, W. B.; Wang, X. S.; Zhang, B. W. J. Mater. Chem. 2005, 15, 1654-1661
44. Domínguez, A.; Moreira, N. H.; Dolgonos, G.; Frauenheim, T.; da Rosa, A. L. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 6491-6495
45. Labat, F.; Ciofini, I.; Hratchian, H. P.; Frisch, M.; Raghavachari, K.; Adamo, C. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 14290-14298
46. Moreira, N. H.; da, R. A. L.; Frauenheim, T. Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 193109
47. Persson, P.; Lunell, S.; Ojamäe, L. Int. J. Quantum Chem. 2002, 89, 172-180
48. Tian, X.; Xu, J.; Xie, W. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 3973-3980
49. Paukku, Y.; Michalkova, A.; Leszczynski, J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 1474-1485
50. Armstrong, N. R.; Veneman, P. A.; Ratcliff, E.; Placencia, D.; Brumbach, M. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 1748-1757
51. Hotchkiss, P. J.; Li, H.; Paramonov, P. B.; Paniagua, S. A.; Jones, S. C.; Armstrong, N. R.; Brédas, J.-L.; Marder, S. R. Adv. Mater. 2009, 21, 4496-4501
52. Ma, H.; Yip, H. L.; Huang, F.; Jen, A. K. Y. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1371-1388
53. Sharma, A.; Kippelen, B.; Hotchkiss, P. J.; Marder, S. R. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 163308
54. Sharma, A.; Haldi, A.; Hotchkiss, P. J.; Marder, S. R.; Kippelen, B. J. Appl. Phys. 2009, 105, 074511
55. Sharma, A.; Haldi, A.; Potscavage, W. J.; Hotchkiss, P. J.; Marder, S. R.; Kippelen, B. J. Mater. Chem. 2009, 19, 5298-5302
56. Sharma, A.; Hotchkiss, P. J.; Marder, S. R.; Kippelen, B. J. Appl. Phys. 2009, 105, 084507
57. Hotchkiss, P. J.; Jones, S. C.; Paniagua, S. A.; Sharma, A.; Kippelen, B.; Armstrong, N. R.; Marder, S. R. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 337-346
58. Paniagua, S. A.; Hotchkiss, P. J.; Jones, S. C.; Marder, S. R.; Mudalige, A.; Marrikar, F. S.; Pemberton, J. E.; Armstrong, N. R. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 7809-7817
59. Paramonov, P. B.; Paniagua, S. A.; Hotchkiss, P. J.; Jones, S. C.; Armstrong, N. R.; Marder, S. R.; Brédas, J.-L. Chem. Mater. 2008, 20, 5131-5133
60. Li, H.; Paramonov, P.; Brédas, J.-L. J. Mater. Chem. 2010, 20, 2630-2637
61. Perkins, C. L. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 18276-18286
62. Li, H.; Schirra, L. K.; Shim, J.; Cheun, H.; Kippelen, B.; Monti, O. L. A.; Brédas, J.-L. Chem. Mater. 2012, 24 (15) 3044-3055
63. Gawalt, E. S.; Avaltroni, M. J.; Koch, N.; Schwartz, J. Langmuir 2001, 17, 5736-5738
64. Pellerite, M. J.; Dunbar, T. D.; Boardman, L. D.; Wood, E. J. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 11726-11736
65. Giza, M.; Thissen, P.; Grundmeier, G. Langmuir 2008, 24, 8688-8694
66. Schulmeyer, T.; Paniagua, S. A.; Veneman, P. A.; Jones, S. C.; Hotchkiss, P. J.; Mudalige, A.; Pemberton, J. E.; Marder, S. R.; Armstrong, N. R. J. Mater. Chem. 2007, 17, 4563-4570
67. Gao, W.; Dickinson, L.; Grozinger, C.; Morin, F. G.; Reven, L. Langmuir 1996, 12, 6429-6435
68. Gouzman, I.; Dubey, M.; Carolus, M. D.; Schwartz, J.; Bernasek, S. L. Surf. Sci. 2006, 600, 773-781
69. Kresse, G.; Furthmüller, J. Comput. Mater. Sci. 1996, 6, 15-50
70. Kresse, G.; Furthmüller, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169-11186
71. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868
72. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1396-1396
73. Blöchl, P. E. Phys. Rev. B 1994, 50, 17953-17979
74. Blöchl, P. E.; Jepsen, O.; Andersen, O. K. Phys. Rev. B 1994, 49, 16223-16233
75. Dudarev, S. L.; Botton, G. A.; Savrasov, S. Y.; Humphreys, C. J.; Sutton, A. P. Phys. Rev. B 1998, 57, 1505-1509
76. Palacios, P.; Sanchez, K.; Wahnon, P. Thin Solid Films 2009, 517, 2448-2451
77. Srikant, V.; Clarke, D. R. J. Appl. Phys. 1998, 83, 5447-5451
78. Köhler, L.; Kresse, G. Phys. Rev. B 2004, 70, 165405
79. Pehlke, E.; Scheffler, M. Phys. Rev. Lett. 1993, 71, 2338-2341
80. Heimel, G.; Romaner, L.; Zojer, E.; Bredas, J. L. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 721-729
81. Look, D. C.; Hemsky, J. W.; Sizelove, J. R. Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 2552-2555
82. Kohan, A. F.; Ceder, G.; Morgan, D.; Van de Walle, C. G. Phys. Rev. B 2000, 61, 15019-15027
83. Van de Walle, C. G. Phys. Rev. Lett. 2000, 85, 1012-1015
84. Oba, F.; Nishitani, S. R.; Isotani, S.; Adachi, H.; Tanaka, I. J. Appl. Phys. 2001, 90, 824
85. Zhang, S. B.; Wei, S. H.; Zunger, A. Phys. Rev. B 2001, 63, 075205
86. Lavrov, E. V.; Weber, J.; Borrnert, F.; Van de Walle, C. G.; Helbig, R. Phys. Rev. B 2002, 66, 165205
87. Tuomisto, F.; Ranki, V.; Saarinen, K.; Look, D. C. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 205502
88. Janotti, A.; Van de Walle, C. G. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 122102
89. Lany, S.; Zunger, A. Phys. Rev. B 2005, 72, 035215
90. Ozgur, U.; Alivov, Y. I.; Liu, C.; Teke, A.; Reshchikov, M. A.; Dogan, S.; Avrutin, V.; Cho, S. J.; Morkoc, H. J. Appl. Phys. 2005, 98, 041301
91. Tuomisto, F.; Saarinen, K.; Look, D. C.; Farlow, G. C. Phys. Rev. B 2005, 72, 085206
92. Patterson, C. H. Phys. Rev. B 2006, 74, 144432
93. Janotti, A.; Van de Walle, C. G. Phys. Rev. B 2007, 76, 165202
94. Lany, S.; Zunger, A. Phys. Rev. Lett. 2007, 98, 045501
95. Lany, S.; Zunger, A. Phys. Rev. B 2008, 78, 235104
96. Oba, F.; Togo, A.; Tanaka, I.; Paier, J.; Kresse, G. Phys. Rev. B 2008, 77, 245202
97. Janotti, A.; Van de Walle, C. G. Rep. Prog. Phys. 2009, 72, 126501
98. Clark, S. J.; Robertson, J.; Lany, S.; Zunger, A. Phys. Rev. B 2010, 81, 115311
99. Lany, S.; Zunger, A. Phys. Rev. B 2010, 81, 113201
100. Uhlrich, J. J.; Olson, D. C.; Hsu, J. W. P.; Kuech, T. F. J. Vac. Sci. Technol., A 2009, 27, 328-335
101. Moormann, H.; Kohl, D.; Heiland, G. Surf. Sci. 1980, 100, 302-314
102. Kohl, D.; Moorman, H.; Heiland, G. Surf. Sci. 1978, 73, 160-162
103. Alloway, D. M.; Hofmann, M.; Smith, D. L.; Gruhn, N. E.; Graham, A. L.; Colorado, R.; Wysocki, V. H.; Lee, T. R.; Lee, P. A.; Armstrong, N. R. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 11690-11699