化学吸着 有機分子と半導体表面の間に共有結合の形成が含まれます。このタイプの結合は通常強力であり、安定したインターフェイスになります。化学吸着は、有機分子がヒドロキシル（-OH）やカルボキシル（-COOH）グループなどの半導体表面と反応できる官能基を持っている場合に発生する可能性があります。たとえば、ヒドロキシル末端の有機分子が半導体表面と接触すると、ヒドロキシル基は表面と反応して共有結合を形成し、半導体分子の化学吸着をもたらします。
Physisoption 弱いファンデルワールス力を介した半導体表面への有機分子の吸着を伴います。このタイプの結合は通常、化学吸着よりも弱く、熱または溶媒によって破壊される可能性があります。生理吸着は、有機分子が大きな分子量または高い表面積を持っている場合に発生する可能性があり、これにより分子と表面の間のファンデルワールス相互作用の数が増加します。たとえば、長鎖炭化水素分子は、炭化水素鎖と表面の間のファンデルワールス相互作用を介して半導体表面に生じることができます。
水素結合 有機分子と半導体表面との間に水素結合の形成が含まれます。このタイプの結合は、通常、化学吸着よりも弱いが、物理吸着よりも強い。水素結合は、有機分子に酸素や窒素原子などの半導体表面に電気陰性原子と水素結合を形成できる水素原子がある場合に発生する可能性があります。たとえば、アミン末端の有機分子は、アミン基と表面酸素原子の間の水素結合を介して、半導体表面に水素結合できます。
有機分子と半導体表面の間に発生する結合のタイプは、分子と表面の両方の化学的特性に依存します。一部の有機分子は、化学吸着を介して特定の半導体表面に結合する場合がありますが、他の分子は物理吸着または水素結合を介して結合する場合があります。有機分子と半導体表面の間の結合の強度は、特定の結合メカニズムと表面条件にも依存します。
