1. Interazioni chimiche: La natura chimica del substrato può dar luogo a diversi tipi di interazioni con le molecole adsorbite. Queste interazioni possono includere legami covalenti, legami ionici, legami idrogeno, forze di van der Waals e altro ancora. La forza e il tipo di interazione chimica tra il substrato e l'adsorbato influenzano in modo significativo le interazioni elettroniche all'interno dello strato adsorbito.
2. Trasferimento addebiti: I substrati possono agire come donatori o accettori di elettroni, portando al trasferimento di carica tra il substrato e le specie adsorbite. Questo trasferimento di carica può modificare la distribuzione della carica elettronica all'interno dell'adsorbato, alterandone le proprietà e le interazioni elettroniche.
3. Stati di superficie: La presenza di stati superficiali sul substrato può creare ulteriori livelli di energia elettronica vicino al livello di Fermi. Questi stati superficiali possono interagire con gli stati elettronici dell'adsorbato, portando all'ibridazione e alla modifica della struttura delle bande elettroniche. L'interazione con gli stati superficiali può influenzare in modo significativo le proprietà elettroniche e le interazioni delle molecole adsorbite.
4. Piegatura della fascia: Quando un substrato semiconduttore e un metallo o una molecola entrano in contatto, si verifica la flessione della banda. Questo si riferisce alla variazione delle bande energetiche del semiconduttore vicino all'interfaccia. La flessione della banda può creare potenziali barriere o strati di accumulo che influenzano il trasporto dei portatori di carica e influenzano le interazioni elettroniche all'interno dello strato adsorbito.
5. Disadattamento di deformazione e reticolo: Nel caso di crescita epitassiale o deposizione di film sottili, il disadattamento del reticolo tra il substrato e il materiale depositato può indurre deformazione. La deformazione può modificare la struttura delle bande elettroniche, influenzando le interazioni elettroniche e le proprietà del materiale depositato.
6. Difetti superficiali: I difetti superficiali, come gradini, pieghe e spazi vuoti, possono fungere da siti attivi per le interazioni elettroniche. Questi difetti possono introdurre stati elettronici localizzati o modificare l'ambiente elettronico locale, influenzando le interazioni elettroniche all'interno dello strato adsorbito.
7. Proprietà magnetiche: I substrati magnetici possono indurre proprietà magnetiche nelle molecole o nei materiali adsorbiti. L'interazione tra i momenti magnetici del substrato e l'adsorbato può portare alla polarizzazione dello spin e all'ordinamento magnetico all'interno dello strato adsorbito.
8. Modifica della struttura elettronica: La struttura elettronica del substrato può influenzare direttamente le interazioni elettroniche all'interno dello strato adsorbito. La presenza di specifici stati elettronici, come risonanze superficiali o stati quantici, può potenziare o sopprimere determinate interazioni elettroniche e modificare il comportamento elettronico complessivo del sistema adsorbito.
In sintesi, i substrati svolgono un ruolo vitale nell’influenzare le interazioni elettroniche introducendo vari effetti chimici, fisici ed elettronici. Comprendere e controllare le proprietà del substrato è fondamentale per progettare e ottimizzare le proprietà elettroniche di molecole e materiali adsorbiti per varie applicazioni, tra cui catalisi, elettronica, spintronica e tecnologie legate all'energia.
