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有效控制金属的功函数 (WF) 并将其提高到超高值对于它们在应用界面电荷传输过程的功能设备中的应用至关重要。我们报告了银的 WF 的超高增加,从 4.26 增加到 7.42 eV,也就是说,增加了高达 ~3.1 eV。这显然是金属有史以来最高的 WF 增幅,并且得到了最近的计算研究的支持,这些研究预测有可能影响金属 WF 的增加超过 4 eV。我们通过一种新方法实现了超高增加:我们没有使用在金属表面吸附极性分子层的常用方法,而是在金属中加入了 WF 改性成分——L-半胱氨酸和 Zn(OH) 2,从而形成了 3D 结构。通过多种分析方法(XRD、SEM、EDS 映射、TGA/MS、同步加速器 X 射线吸收、非弹性中子散射、拉曼光谱)对材料进行了详细的表征,这些方法的结合表明 WF 增强机制是基于半胱氨​​酸和水解锌 (II) 分别直接影响金属的电荷转移能力,以及通过已知的 Zn-半胱氨酸指氧化还原陷阱效应协同两种成分的结合。一些额外的特性包括能够从纯银值及以上微调 WF;掺杂银的电导率几乎不受影响;WF 在 3 个月后保持稳定;并且它可耐热至 150 o C。能够根据银的标准值在很宽的范围内调整 WF 变化的能力必将应用于任何需要调整 WF 以设计电荷传输装置的地方。

影响银的超高功函数

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