journal article·2023Open access

Tuning the carrier injection barrier of hybrid metal–organic interfaces on rare earth-gold surface compounds

R. Castrillo-Bodero, M. Blanco-Rey, K. Ali, J. E. Ortega, F. Schiller, L. Fernández

Nanoscale· Volume 15· Issue 8

Abstract

Magnetic hybrid metal-organic interfaces possess a great potential in areas such as organic spintronics and quantum information processing. However, tuning their carrier injection barriers on-demand is fundamental for the implementation in technological devices. We have prepared hybrid metal-organic interfaces by the adsorption of copper phthalocyanine CuPc on REAu2 surfaces (RE = Gd, Ho and Yb) and studied their growth, electrostatics and electronic structure. CuPc exhibits a long-range commensurability and a vacuum level pinning of the molecular energy levels. We observe a significant effect of the RE valence of the substrate on the carrier injection barrier of the hybrid metal-organic interface. CuPc adsorbed on trivalent RE-based surfaces (HoAu2 and GdAu2) exhibits molecular level energies that may allow injection carriers significantly closer to an ambipolar injection behavior than in the divalent case (YbAu2).
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Research context

OpenAlex topics: Semiconductor materials and devices · Surface and Thin Film Phenomena · Copper Interconnects and Reliability

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Affiliations

Centro de Física de Materiales CSIC-UPV/EHU-Materials Physics Center, 20018 San Sebastián, Spain

Universidad del País Vasco UPV/EHU, Dpto. de Polímeros y Materiales Avanzados: Física, Química y Tecnología, 20018 San Sebastián, Spain

Donostia International Physics Center, 20018 Donostia-San Sebastián, Spain

Chalmers University of Technology, Chalmersplatsen 4, Götenborg, 41296, Sweden

Universidad del País Vasco UPV/EHU, Dpto. Física Aplicada I, 20018 San Sebastián, Spain

Funding

Eusko Jaurlaritza · H2020 Marie Skłodowska-Curie Actions · Agencia Estatal de Investigación · Horizon 2020 Framework Programme · Ministerio de Ciencia e Innovación

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