由于有机金属界面在确定所得器件的电子特性中起着至关重要的作用，因此了解与有机电子材料相关的分子与金属电极之间的相互作用具有重要意义。由于其强大的电子受体性能，7,7,8,8-四氰基喹二甲烷（TCNQ）分子作为有机电子中的添加剂引起了广泛关注。研究表明，金属表面和TCNQ之间的强电荷转移可改变表面功函数，并提供控制光伏器件和有机发光二极管中的有机光敏层和导电电极之间的电荷注入势垒的重要途径。通过在TCNQ-金属界面中包含强电子供体的原子或分子，可以在供体，受体和金属之间形成竞争，从而有可能改变界面的结构，稳定性和伴随的电子特性。

有鉴于此，英国华威大学David Phillip Woodruff，Reinhard J. Maurer报道了碱原子的插入可以显著改变金属-有机界面的结构和电子性能。通过对TCNQ与K共吸附在Ag（111）上形成相应的K₂TCNQ上层相进行了全面的实验和理论研究，包括关键结构参数的定量实验确定（使用法向入射X射线驻波– NIXSW –技术）和DFT计算。这些计算均准确考虑了界面处的色散相互作用和电荷重排等因素。

文章要点

1）研究人员发现，只有准确地描述碱原子与TCNQ之间的强电荷转移对系统长程色散相互作用的影响，才能理解界面的结构和稳定性。通过这种共吸附形成的2D金属-有机框架（2D-MOF）的电子结构的详细分析表明，准自由站立的二维有机盐的形成，大大降低了金属表面和分子附加层之间的相互作用。

2）供体，受体和金属之间的这种竞争可直接引起分子能级排列和功函数的显著变化，同时，这两者都可以通过各种方式进一步调节。而这种特性与没有共吸附K，仅由TCNQ和Ag原子形成的典型的2D-MOF完全不同。

Phil J Blowey, et al, Alkali Doping Leads to Charge-Transfer Salt Formation in a Two-Dimensional Metal-Organic Framework, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c03133

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c03133