Co-phthalocyanine molecules have wide range of optoelectronics and sensor applications. Motivated by the importance of this material, we studied the adsorption of CoPc thin to thick films on Au(111) surface by using ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS) coupled with angle resolved UPS (AR-UPS) and scanning tunnelling microscopy (STM). Molecular spectral emissions are found to be at 5.13, 7.94, and 10.32 eV below the Fermi level. Observed UPS and AR-UPS measurements show both changes and shifting in valence band features. The work functions of clean Au(111) surface and thick CoPc film are found circa 5.32 eV and 5.25 eV, respectively. Both the work function variation and shifting of molecular features dictate strong adsorbate-substrate interaction. AR-UPS measurements further illustrates that CoPc molecules lie flat on the Au(111) surface. Our STM results disclose that at sub-monolayer (Sub-ML, 0.4–0.8 ML) coverage and room temperature, CoPc molecules tend to adsorb in random fashions; which reveal a strong interaction at the CoPc-Au(111) interface. However, at the ML coverage and elevated temperature (~520K), long range pattern with the oblique structure is observed. Beyond ML coverage, existence of mixed phases consisting of well arranged patterns and molecular clusters have been observed. Overall, our STM results show that depending on the molecular thickness, CoPc molecules form three types of organized oblique, rectangular and square geometries which is consistent with the findings of CuPc and CoPc on Au(111) surface. Our findings may seek potential use in the organic molecular based electronic devices.

酞菁分子具有广泛的光电和传感器应用。由于这种材料的重要性，我们通过使用紫外光电子能谱（UPS）结合角分辨UPS（AR-UPS）和扫描隧道显微镜（STM）研究了CoPc薄膜在Au（111）表面上的吸附。发现分子光谱发射在费米能级以下5.13、7.94和10.32 eV处。观察到的UPS和AR-UPS测量显示价带特征的变化和变化。发现干净的Au（111）表面和厚CoPc膜的功函分别约为5.32 eV和5.25 eV。功函数的变化和分子特征的移动都指示强烈的吸附物-底物相互作用。AR-UPS测量进一步说明CoPc分子平放在Au（111）表面上。我们的STM结果表明，在亚单层（Sub-ML，0.4-0.8 ML）覆盖率和室温下，CoPc分子倾向于以随机方式吸附；揭示了CoPc-Au（111）界面的强相互作用。但是，在ML覆盖率和高温（〜520K）下，观察到具有倾斜结构的长距离图案。除了ML的覆盖范围外，还观察到了混合相的存在，该混合相由排列整齐的图案和分子簇组成。总体而言，我们的STM结果表明，根据分子厚度，CoPc分子形成了三种有组织的倾斜，矩形和正方形几何形状，这与Au（111）表面上的CuPc和CoPc的发现是一致的。我们的发现可能寻求在基于有机分子的电子设备中的潜在用途。8 ML）的覆盖率和室温下，CoPc分子倾向于以随机方式吸附；揭示了CoPc-Au（111）界面的强相互作用。但是，在ML覆盖和高温（〜520K）下，观察到具有倾斜结构的长距离图案。除了ML的覆盖范围外，还观察到了混合相的存在，该混合相由排列整齐的图案和分子簇组成。总体而言，我们的STM结果表明，根据分子厚度，CoPc分子形成了三种有组织的倾斜，矩形和正方形几何形状，这与Au（111）表面上的CuPc和CoPc的发现是一致的。我们的发现可能寻求在基于有机分子的电子设备中的潜在用途。8 ML）的覆盖率和室温下，CoPc分子倾向于以随机方式吸附；揭示了CoPc-Au（111）界面的强相互作用。但是，在ML覆盖和高温（〜520K）下，观察到具有倾斜结构的长距离图案。除了ML的覆盖范围外，还观察到了混合相的存在，该混合相由排列整齐的图案和分子簇组成。总体而言，我们的STM结果表明，根据分子厚度，CoPc分子形成了三种有组织的倾斜，矩形和正方形几何形状，这与Au（111）表面上的CuPc和CoPc的发现是一致的。我们的发现可能寻求在基于有机分子的电子设备中的潜在用途。但是，在ML覆盖率和高温（〜520K）下，观察到具有倾斜结构的长距离图案。除了ML的覆盖范围外，还观察到了混合相的存在，该混合相由排列整齐的图案和分子簇组成。总体而言，我们的STM结果表明，根据分子厚度，CoPc分子形成了三种有组织的倾斜，矩形和正方形几何形状，这与Au（111）表面上的CuPc和CoPc的发现是一致的。我们的发现可能寻求在基于有机分子的电子设备中的潜在用途。但是，在ML覆盖和高温（〜520K）下，观察到具有倾斜结构的长距离图案。除了ML的覆盖范围外，还观察到了混合相的存在，该混合相由排列整齐的图案和分子簇组成。总体而言，我们的STM结果表明，根据分子厚度，CoPc分子形成了三种有组织的倾斜，矩形和正方形几何形状，这与Au（111）表面上的CuPc和CoPc的发现是一致的。我们的发现可能寻求在基于有机分子的电子设备中的潜在用途。我们的STM结果表明，根据分子厚度，CoPc分子形成三种有组织的倾斜，矩形和正方形几何形状，这与在Au（111）表面上的CuPc和CoPc的发现是一致的。我们的发现可能寻求在基于有机分子的电子设备中的潜在用途。我们的STM结果表明，根据分子厚度，CoPc分子形成三种有组织的倾斜，矩形和正方形几何形状，这与在Au（111）表面上的CuPc和CoPc的发现是一致的。我们的发现可能会寻求在基于有机分子的电子设备中的潜在用途。