1. Interactions chimiques : La nature chimique du substrat peut donner lieu à différents types d'interactions avec les molécules adsorbées. Ces interactions peuvent inclure des liaisons covalentes, des liaisons ioniques, des liaisons hydrogène, des forces de Van der Waals, etc. La force et le type d’interaction chimique entre le substrat et l’adsorbat affectent de manière significative les interactions électroniques au sein de la couche adsorbée.
2. Transfert de frais : Les substrats peuvent agir comme donneurs ou accepteurs d’électrons, conduisant à un transfert de charge entre le substrat et les espèces adsorbées. Ce transfert de charge peut modifier la répartition des charges électroniques au sein de l'adsorbat, altérant ainsi ses propriétés électroniques et ses interactions.
3. États de surface : La présence d'états de surface sur le substrat peut créer des niveaux d'énergie électronique supplémentaires proches du niveau de Fermi. Ces états de surface peuvent interagir avec les états électroniques de l’adsorbat, conduisant à une hybridation et à une modification de la structure de la bande électronique. L'interaction avec les états de surface peut influencer de manière significative les propriétés électroniques et les interactions des molécules adsorbées.
4. Pliage de bande : Lorsqu'un substrat semi-conducteur et un métal ou une molécule entrent en contact, une courbure de bande se produit. Cela fait référence au changement dans les bandes d’énergie du semi-conducteur à proximité de l’interface. La courbure des bandes peut créer des barrières potentielles ou des couches d'accumulation qui affectent le transport des porteurs de charge et influencent les interactions électroniques au sein de la couche adsorbée.
5. Inadéquation des contraintes et des réseaux : Dans le cas d'une croissance épitaxiale ou d'un dépôt de films minces, une disparité de réseau entre le substrat et le matériau déposé peut induire des déformations. La contrainte peut modifier la structure de la bande électronique, affectant les interactions électroniques et les propriétés du matériau déposé.
6. Défauts de surface : Les défauts de surface, tels que les marches, les plis et les espaces vides, peuvent servir de sites actifs pour les interactions électroniques. Ces défauts peuvent introduire des états électroniques localisés ou modifier l’environnement électronique local, impactant les interactions électroniques au sein de la couche adsorbée.
7. Propriétés magnétiques : Les substrats magnétiques peuvent induire des propriétés magnétiques dans les molécules ou matériaux adsorbés. L'interaction entre les moments magnétiques du substrat et l'adsorbat peut conduire à une polarisation de spin et à un ordre magnétique au sein de la couche adsorbée.
8. Modification de la structure électronique : La structure électronique du substrat peut influencer directement les interactions électroniques au sein de la couche adsorbée. La présence d'états électroniques spécifiques, tels que les résonances de surface ou les états de puits quantiques, peut améliorer ou supprimer certaines interactions électroniques et modifier le comportement électronique global du système adsorbé.
En résumé, les substrats jouent un rôle essentiel en influençant les interactions électroniques en introduisant divers effets chimiques, physiques et électroniques. Comprendre et contrôler les propriétés du substrat sont essentiels pour concevoir et optimiser les propriétés électroniques des molécules et des matériaux adsorbés pour diverses applications, notamment la catalyse, l'électronique, la spintronique et les technologies liées à l'énergie.
