LB膜是人工利用分子間相互作用而設(shè)計(jì)和建立的特殊的分子體系。是有機(jī)高分子單分子膜的一種堆積技術(shù)。用來(lái)制備LB膜的技術(shù)稱為L(zhǎng)B膜技術(shù)。與傳統(tǒng)的真空中物理、化學(xué)氣相制備薄膜方法不同,LB膜的制備過(guò)程經(jīng)歷了由氣相到液相至固相的連續(xù)相變過(guò)程。而這種相變過(guò)程又是在室溫和界面上發(fā)生的物理過(guò)程。 LB膜的研究起始于本世紀(jì)30年,首先是由I.Langmuir及其學(xué)生K.Blodgett提出的[1]。但由于當(dāng)時(shí)使用的制膜材料多為簡(jiǎn)單的二嗜性分子,因而在很大程度上限制了膜功能的開(kāi)發(fā)。60年代初期,H.Kuhn[2]首先用LB膜技術(shù)通過(guò)單分子膜的組裝來(lái)構(gòu)造分子有序體系,并首次把具有光活性的二嗜性染料分子引入LB膜。這對(duì)LB膜研究的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響[2,3]。被譽(yù)為劃時(shí)代的貢獻(xiàn)。 到了80年代,LB膜技術(shù)已經(jīng)引起物理學(xué)、生物學(xué)、電子學(xué)、光學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)、摩擦學(xué)等領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外學(xué)者的普遍關(guān)注,并在許多方面得到了應(yīng)用,取得較大的進(jìn)展[3～7]。近年來(lái),LB膜作為高技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)新技術(shù),越來(lái)越受到一些發(fā)達(dá)國(guó)家的重視。 LB膜的特點(diǎn)可概括為:1）膜厚為分子級(jí)水平（納米級(jí)）,具有特殊的物理化學(xué)性質(zhì);2）可以一層一層累積起來(lái),形成多層分子層或各種超晶格結(jié)構(gòu);3）人為的選擇各種不同高分子材料,累積不同的分子層使之具有多種功能;4）可在常溫常壓下形成,需要的生成能量小,又不破環(huán)高分子結(jié)構(gòu);5）幾乎所有的分子都能形成LB膜,并且在次序上可以任意安排;6）可有效地利用LB膜分子自身的組織能力,形成新的化合物。 人們正是利用LB膜技術(shù)可以在分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì),制備出具有特定功能的結(jié)構(gòu)排列分子組合體系。如其絕緣功能用于MIS（金屬-絕緣體-半導(dǎo)體）和隧道效應(yīng)元件;導(dǎo)電功能用各向異性導(dǎo)體;半導(dǎo)體性用于色素pn結(jié);光非線性用于光調(diào)制和混合開(kāi)關(guān);壓電、熱電性用于紅外線探測(cè);敏感性用于氣體、生物、離子檢測(cè);抗蝕性用于電子束、X射線光刻;存貯、記錄功能用于光盤、用于解決磁記錄中的潤(rùn)滑問(wèn)題。作為一種傳感器功能設(shè)計(jì)的有利手段,引起了傳感器、仿生學(xué)研究工作者的極大興趣。使LB膜的研究進(jìn)入了一個(gè)非?；钴S的階段,并已應(yīng)用在光、電、磁、生物信息轉(zhuǎn)換及氣體敏感器件領(lǐng)域中。 1　LB膜的制備技術(shù) 1.1　成膜的基本過(guò)程 典型的LB膜成膜材料必須是具有“雙親性”,即親水基和疏水基的化合物。通常的LB膜成膜過(guò)程可分為三個(gè)基本階段:1）液面上單分子膜的形成。首先將成膜材料溶解在諸如苯、氯仿等不溶于水的有機(jī)溶劑之中,然后滴加在水面上鋪展開(kāi)來(lái),材料分子被吸附在空氣-水的界面上（圖1a）;2）待溶劑蒸發(fā)后,通過(guò)一可移動(dòng)的擋板,減少每一分子所占有的面積（即水面的面積/滴入的分子數(shù)）。在某一表面壓下,各個(gè)分子的親水基團(tuán)與水面接觸。疏水基因與空氣一側(cè)接觸,即所有分子在亞相表面都基本上成對(duì)地取向排列并密集充填而形成單分子層（圖1b）;3）通過(guò)機(jī)械裝置以一定的速度降下基片,亞相表面的單分子層便轉(zhuǎn)移到基片上;如果再提升基片,則第二層單分子層又轉(zhuǎn)移到基片上（圖1c）。 [align=center] 圖1　LB膜沉積過(guò)程示意圖[/align] a-分子飄浮在水面上,有機(jī)溶劑揮發(fā);b-分子在水面上受到擠壓排列整齊;c-飄浮在水面上的水分子轉(zhuǎn)移到合適的基底表面;d-水面上的分子進(jìn)行多層轉(zhuǎn)移 1.2　Langmuir槽裝置 用來(lái)制備LB膜的裝置通稱Langmuir槽。如圖2所示。該裝置由槽體、檔板、電子天平、步進(jìn)電機(jī)、電子計(jì)算機(jī)等組成。槽體內(nèi)盛滿純水（特定pH值和金屬離子）。滴加的成膜材料在液體亞相上鋪展成準(zhǔn)圖氣態(tài)單分子膜。檔板通過(guò)一步進(jìn)電機(jī)控制移動(dòng)速度。電子天平通過(guò)一精密壓力傳感器測(cè)定成膜單分子層的表面壓力。由計(jì)算機(jī)控制固體襯底浸入亞相過(guò)程中的表面壓力,使之保持恒定。 近年來(lái),Langmuir槽上已有較大的改進(jìn)。例如發(fā)展了多槽型水槽和可移動(dòng)壁型槽[8,9]。利用這類裝置,可以在某種物質(zhì)的單分子膜上累積其它物質(zhì)的單分子膜,可以構(gòu)筑分子取向、累積方式不同的多種多樣的復(fù)合（異質(zhì)結(jié)膜）累積膜,探究新的功能。還可以在很大程度上提高成膜質(zhì)量、重復(fù)性和一致性。此外,人們對(duì)拉膜過(guò)程參數(shù)的控制方面進(jìn)行了大量的探索和研究,已完全實(shí)現(xiàn)了拉膜過(guò)程的自動(dòng)化,明顯提高了LB膜的質(zhì)量。 1.3　成膜方式 LB膜在固體襯底上沉積的方法,最通用的是垂直浸漬法。有時(shí)也采用水平浸漬法。根據(jù)有機(jī)分子功能團(tuán)對(duì)接方式又可分為X掛法（膜）、Y掛法（膜）、Z掛法（膜）。垂直浸漬法的特點(diǎn)是掛膜時(shí)固體載片與水平面始終呈垂直狀態(tài)。 [align=center] 圖3　LB膜的幾種沉積方式[/align] 1.3.1　X-掛法（或X膜）（圖3a） 載片只是在下降時(shí)掛上單分子膜,而上升時(shí)不掛。這樣制備得的多層單分子膜稱為X型膜。這種膜的特征是,每層膜的疏水面與相鄰層的親水面相接觸。制備X型膜的載體表面應(yīng)是疏水的。如果用親水的玻璃做載體基片,則需預(yù)先進(jìn)行疏水處理。 1.3.2　Y-掛法（圖3b） 先將載片（表面為疏水面）下降,掛上第一層,然后再上升。又掛上第二層,如此往復(fù),掛上多層單分子膜。也可以先由水下上升（載片表面為親水面）,掛上第一層,然后依次掛上其它層（圖2中未給這種情況）。這樣制得的多層單分子膜稱為Y型膜。其特征是層與層之間是親水面、疏水面相接。這種掛法最為常見(jiàn)。 1.3.3　Z-掛法（圖3c） 與X-掛法相反,載片上升時(shí)掛膜,下降時(shí)不掛。要求載片表面為親水性的。制成的Z型膜總體特征與X型膜相同。 1.4　影響LB膜質(zhì)量的主要因素 LB膜的制備除成膜材料本身外,還有水亞相的pH值、含有鹽類的種類和濃度、累積時(shí)的表面壓、水相溫度、固體襯底的上、下移動(dòng)速度、襯底的種類及表面狀態(tài)有關(guān)。用水電阻率一般在15～20MΩ,需三級(jí)蒸餾、兩次離子過(guò)濾。為形成更穩(wěn)定的單分子LB膜,通常利用改變水亞相的方法。如改變亞相的酸堿度、亞相中加入金屬離子與成膜材料形成鹽類。亞相中溶解可溶性高分子,依靠靜電引力穩(wěn)定LB膜。為改善膜的不均一性,采用在高溫的水面上展開(kāi)非晶態(tài)單分子膜,之后再降低水溫得到均一結(jié)晶狀單分子膜。在LB膜的形成過(guò)程中,展開(kāi)溶劑的選擇也很重要。在溶液中加入十六（碳）烷及八（碳）烷時(shí),就可調(diào)節(jié)水面上單分子膜形成或壓縮過(guò)程功能分子構(gòu)筑的速度,改變整個(gè)膜中聚集體及二階結(jié)晶的大小及形態(tài)。 作為固體襯材料有無(wú)堿玻璃、石英玻璃、氟化鈣、硅片等。根據(jù)LB膜的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)要求可通過(guò)化學(xué)處理、變成親水型或疏水水型。如疏水片制備,用5%苯基三氯硅烷的甲苯溶液處理。 1.5　LB膜成膜材料的設(shè)計(jì)與合成 高分子LB膜材料不同,制作方法也略有差。如把有機(jī)分子單體沉積在襯底上之后進(jìn)行聚合,聚合的LB膜依其形成過(guò)程可分為三類:共聚的LB膜、縮聚的LB膜和加聚的LB膜。依其制備方法可分為兩類:一是將單體分子制成LB膜后用紫外光引發(fā)聚合;二是由聚合物直接制備的LB膜。盡管單體分子的有序化有利于聚合反應(yīng),但因聚合反應(yīng)伴隨有體積變化,這會(huì)導(dǎo)致膜的內(nèi)應(yīng)用增大,其至使膜破裂[10]。直接從聚合物制備LB膜可以避免膜的內(nèi)應(yīng)力增大,但在制備方法上還存在一定的困難。 另外一種方法是先將單體在水面上聚合后（光聚合或化學(xué)聚合）再沉積在襯底上?；蛳劝褞в须姾傻乃苄跃酆衔锶芙庠谒?使帶有反向電荷的雙親基分子在水面上展開(kāi)形成聚離子聚合體法。此外,還需根據(jù)性能的要求,制備各種能互相配搭、鑲嵌以及絡(luò)合的有機(jī)分子;合成各種對(duì)光、聲、電、熱、氣、濕等物理化學(xué)參數(shù)敏感的功能分子;制備與襯底結(jié)合牢而又耐高溫、壽命長(zhǎng)的分子。目前,人們正在探索如何制備穩(wěn)定性好、力學(xué)性能好和粘接牢固的膜,以滿足不同場(chǎng)合的使用要求。 1.6　π—A（表面壓-面積）曲線測(cè)定 在LB膜制備過(guò)程中,通常用π—Α曲線來(lái)表征LB膜的狀態(tài)。它從另一方面反映了LB膜沉積的相變物理過(guò)程。正確分析測(cè)定LB膜的π—Α曲線是形成緊密均一無(wú)缺陷單分子膜的關(guān)鍵。表面壓力是指與純水相比時(shí),表面張力的減少程度。對(duì)應(yīng)于壓力Δt0表面積是指每一有機(jī)分子在水面上所占有的面積（水面的面積/滴下的分子數(shù)）。將成膜分子溶解在苯及三氯甲烷等有等機(jī)溶劑中,液滴在Langmuir槽的水面上緩慢滴下時(shí),就在氣、水界面上鋪開(kāi)。待機(jī)溶劑蒸發(fā)后,留下單分子層。最初在水面上展開(kāi)時(shí),分子展開(kāi)的表面積充分大,分子間相互孤立呈準(zhǔn)二維大氣體狀態(tài)（a）。隨著檔板對(duì)單分子層的擠壓,表面積（A）縮小,分子間相互逐漸增強(qiáng),表面壓（π）增大,通稱二維固體狀態(tài)（b）。這就是Langmuir膜（簡(jiǎn)稱L膜）。這是所需要的單一均勻分子膜。當(dāng)再減少A時(shí),由于越過(guò)單分子膜的彈性限度,膜就產(chǎn)生重迭（稱為崩潰狀態(tài)d）。然而由于形膜材料、條件不同,重迭膜也有形成超晶格結(jié)構(gòu)（e）。這就是π—Α之間的關(guān)系。不同狀態(tài)在π—Α曲線上都有拐點(diǎn)和突變。通過(guò)分析π—Α曲線的a、b、c、d、e狀態(tài)時(shí)表面壓,就可以確定單分子層累積的最佳表面壓,獲得完整、均一、無(wú)缺陷的單分子層。 1.7　特殊材料的LB膜技術(shù) 制備LB膜時(shí),對(duì)于成膜材料的基本要求是需要分子具有二嗜性。即一方面,分子應(yīng)具有疏水的長(zhǎng)脂肪酸（一般要求16～22個(gè)碳之間）,使分子能在水面上鋪展而不溶解;另一方面,分子還應(yīng)同時(shí)具有與水有一定親合力的親水端。經(jīng)典的成膜材料是具有長(zhǎng)疏水脂肪鏈的有機(jī)酸、醇、胺、脂類。 為了設(shè)計(jì)與建造新的功能單分子體系,近年來(lái)合成并研究了幾十種二嗜性的光敏功能分子。報(bào)導(dǎo)最多是生色系統(tǒng)與照像增感劑類似的染料,如惡菁、惡碳菁、噻菁和噻碳菁等。值得注意的是,利用二嗜性的卟啉、酞菁等大環(huán)衍生物制做LB膜已有不少報(bào)導(dǎo)[11～13],并成為一個(gè)重要方向。 如何擴(kuò)展LB膜的成膜材料,如何將其某種功能的非長(zhǎng)鏈化合物、非二嗜性分子和某些水溶性分子組成LB膜的問(wèn)題已引起人們的注意。利用某些技術(shù)和條件的選擇、控制,將一些非典型的LB膜材料制成LB膜已有相當(dāng)?shù)墓ぷ鳌? 1.7.1　非長(zhǎng)鏈取代卟啉、酞菁的LB膜 早在1937年,Alexander[14]就研究過(guò)了一些無(wú)長(zhǎng)鏈取代的卟啉、酞菁等化合物在氣-液界面上成膜情況。指出由于膜的“崩潰壓”很低,防礙了它們?cè)贚B膜中的應(yīng)用。后來(lái)的一些研究證明,這類分子在氣一液相界面上鋪展成膜時(shí),一般沒(méi)有那些長(zhǎng)鏈分子所特有的壓縮的情況。而且隨著表面壓力的增加。膜面積一直在不斷地減少,成膜分子先是平躺在水面上,隨著壓力增加會(huì)以一個(gè)邊為支點(diǎn),整個(gè)環(huán)平面以一定的傾角堆積起來(lái)。壓力增大,角度增大,膜面積減少,直至崩潰。但是,近年來(lái)發(fā)現(xiàn)某些無(wú)長(zhǎng)鏈取代的卟啉、酞菁化合物,在合適的條件下也可以制成質(zhì)量很好的LB膜。這些分子在液面上鋪展時(shí)的壓力面積曲線有較好的緊密壓縮情況。在這種情況下掛膜時(shí),可以制成分子大環(huán)平面與載片成一定角堆積的LB膜。π—Α曲線和X光衍射結(jié)果證明,四叔丁基酞菁分子在LB膜排列的角度為52°角。 1.7.2　非二嗜性分子的包埋LB膜 非二嗜性的有機(jī)分子,由于沒(méi)有親水端,使其不能在水面上擴(kuò)散并形成膜。但對(duì)這類分子,可以借助二嗜性分子（如脂肪酸等）做為輔助掛膜材料,制成非二嗜性分子包埋的LB膜。二嗜性分子通過(guò)其長(zhǎng)脂肪酸鏈與非二嗜性分子之間的相互作用,一方面可以拉著非二嗜性分子在水平面上均勻擴(kuò)散,另一方面提供了可以較大表面壓力,具有較好π—Α曲線。例如,為了制備五聯(lián)噻吩分子的單分子膜,可將該分子同十二烷酸按一定比例溶于溶濟(jì)中,然后在含有CdCl2的弱酸性水中鋪展,可擠壓成單分子膜。該膜有與二十烷酸類似的π—Α曲線。用LB膜技術(shù),可將該混合單分子膜轉(zhuǎn)移到載片上。在轉(zhuǎn)移后的混合單分子膜里,聯(lián)噻吩分子長(zhǎng)軸垂直于膜平面的形成包埋在二十烷酸鎘中。 2　LB膜的表征 π—Α曲線雖能反映液一氣界面LB膜的狀態(tài)及某些變化,但還難以體現(xiàn)分子水平的微觀情況。例如,分子排列的有序性、取向性,及至分子內(nèi)原子基團(tuán)與價(jià)鏈的變化。而這些微觀參量及其變化對(duì)于LB膜的特征至關(guān)重要。此外,LB膜的原位表征也具有重要的意義。在LB膜的表征中,通常使用的分析手段有:紅外光譜、激光拉譜、X射線光電子能譜（XPS）、X射線衍射、熒光光譜、電子衍射、核磁共振、電子回旋共振譜（ESR）及掃描電鏡等。用來(lái)對(duì)膜的結(jié)構(gòu)、完整性、排列以及各種膜分子與固體間的相互作用進(jìn)行研究。 2.1　LB膜結(jié)構(gòu)的表征及其掃描探針顯微鏡的應(yīng)用 自LB膜技術(shù)出現(xiàn)50多年以來(lái),許多種分析測(cè)試手段被用來(lái)觀察LB膜的微觀結(jié)構(gòu)。如光學(xué)顯微鏡、X射線衍射、透射電子顯微鏡等。然而這些方法均不能夠在實(shí)空間和環(huán)境條件下從分子水平上觀察膜表面結(jié)構(gòu),而且是一定區(qū)域（宏觀區(qū)域）內(nèi)的平均信息。只有掃描隧道顯微鏡（STM）才具備這些應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。STM能夠觀察孤立的薄層結(jié)構(gòu),如氧化物、病毒、DNA（核糖核酸）、LB膜。尤其對(duì)于LB膜,STM是一種可提供局域堆積、缺陷結(jié)構(gòu)等信息的可靠方法,并為沉積參數(shù)及膜與環(huán)境的相互作用研究提供實(shí)驗(yàn)參考。Loo等人通過(guò)LB方法和簡(jiǎn)單沉積法觀察了吸附在HOPG（高定向解離石墨）表面的4-辛基-4-（5-羧基-1,5-亞戊基氧）一偶氮苯薄膜（簡(jiǎn)稱ABD）,獲得了有序的分子結(jié)構(gòu)圖象。實(shí)驗(yàn)全部在空氣環(huán)境中和室溫下進(jìn)行。簡(jiǎn)單沉積方法是直接把已知量的ABD沉積到HOPG表面上。與LB方法相比,簡(jiǎn)單沉積法起初形成的是無(wú)序膜,而后觀察到了有序分子排列。這是由于掃描針尖對(duì)無(wú)序膜作用的結(jié)果。兩種方法制出的膜在分子排列上相似,但LB膜的分子結(jié)構(gòu)比針尖誘導(dǎo)膜的分子結(jié)構(gòu)較為緊湊。導(dǎo)致兩類膜有所差別的原因還不十分清楚?？赡軄?lái)自膜結(jié)構(gòu)中的固有差別（如單層與雙層的差別）,也可能僅與采集參數(shù)（如樣品電壓隧道電流）的差別有關(guān)。 在觀察大面積LB膜表面的實(shí)驗(yàn)工作中,已觀察到了分別由diyonic酸、二十酸、ω-二十三烯酸形成的LB膜的表面形貌,得到清晰的線掃圖象。由于膜一載體的組合作用,研究者從沉積在Si表面的diyonic酸的STM圖象中觀察到了高度表面不規(guī)性。為了得到在足夠大的表面上有序的穩(wěn)定膜,還制備了沉積在HOPG表面的兩種雙層膜:二十烷酸Ca鹽膜及ω-二十三烯酸Cd鹽膜,并獲得了兩種裸露雙層膜的恢復(fù)象。 將掃描探針顯微鏡（SPM）,包括原子力顯微鏡（AFM）和掃描隧道顯微鏡用于研究LB膜的缺陷狀況時(shí),獲得了20nm×20nm范圍內(nèi)完整的Cd-arachidate多層LB膜的AFM及STM像。結(jié)果發(fā)現(xiàn)[15],單體膜在較大尺度上表現(xiàn)出臺(tái)階和針孔缺陷。此外,還觀察到了針孔缺陷結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)狀態(tài)及其diyonic酸對(duì)多層膜的影響。圖象結(jié)果清晰的顯示出LB膜很小的疇狀結(jié)構(gòu)。利用低于0.064N/m的常力模式獲得了LB膜的具有分子分辨率的AFM象,但在STM像中未能發(fā)現(xiàn)分子疇的界面。推測(cè)認(rèn)為這可能是STM針尖未能分辨出界面處分子的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),如果針尖施加較強(qiáng)的作用力,可導(dǎo)致LB膜表面缺陷的產(chǎn)生。掃描原子力像中清晰的顯示出強(qiáng)力作用（0.21N/m）引起的表面孔隙缺陷。由此來(lái)看,原子力顯微鏡對(duì)分子膜的表面有相當(dāng)強(qiáng)的作用力和破環(huán)損傷作用。同樣,掃描原子顯微鏡用于研究LB膜的退化現(xiàn)象十分有效。云母基片上先沉積2層stearinamne（C18-NH2）后再沉積22-tricosenoic酸LB膜后的STM像結(jié)果說(shuō)明LB膜剛沉積好后只有很少一些缺陷（針孔缺陷）。但是,隨時(shí)間的變化,LB膜表面的針孔陷很快增加。掃描原子力的針尖在LB膜表面上的掃描有助于缺陷的生長(zhǎng)。 MarcelloMule等人系統(tǒng)研究了高定向石墨基底上導(dǎo)電LB膜（C16-BEDT-TTF）的掃描隧道顯微像[16]。獲得了分子分辨率的STM像。結(jié)果說(shuō)明,LB膜具有很致密和取向堆積的分子結(jié)晶。其分子結(jié)構(gòu)的直接數(shù)據(jù)與電子衍射分析計(jì)算結(jié)果相一致。 目前,在獲得單分子分辨率的LB膜圖方面還存在一定困難。例如,不能很好地確定實(shí)驗(yàn)參數(shù)。圖像受基底表面結(jié)構(gòu)狀態(tài)的影響較大,相信隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的改進(jìn)與完善,期望更深的實(shí)驗(yàn)將能夠提供膜圖象中所包含的信息,獲得有關(guān)膜的化學(xué)性質(zhì)同沉積過(guò)程之間的聯(lián)系,以及要STM觀察過(guò)程中二者的穩(wěn)定性等方面的知識(shí)[17]。X射線衍射、電子衍射來(lái)確定LB膜的原子排列結(jié)構(gòu)的信息也是不可缺少的。單晶LB膜表面取向及吸咐其上的吸咐分子的取向可用角分辨X射線光電子譜（ARXPS）進(jìn)行確定。近幾年來(lái)ARXPS在確定LB分子結(jié)構(gòu)和分子取向方面獲得了大量且重要的結(jié)果。對(duì)于多層LB膜,為檢驗(yàn)?zāi)さ馁|(zhì)量及致密性,可通過(guò)測(cè)量LB膜對(duì)紅外光至紫外光的吸收率隨LB膜厚度的變化來(lái)評(píng)價(jià)。 2.2　LB膜的分子結(jié)構(gòu) XPS無(wú)疑是確定有機(jī)分子結(jié)構(gòu)狀態(tài)的重要手段[18],雖然合成的LB膜結(jié)構(gòu)多數(shù)已知,但對(duì)于聚合的LB膜則很難直接確定。紅外光譜、紫外光譜及Roman光譜則是被廣泛采用的確定LB膜分子結(jié)構(gòu)的重要手段。 2.3　其它分析方法 SIMS（二次離子質(zhì)譜）分析,特別是以飛行時(shí)間質(zhì)譜計(jì)（TOF-MS）的靜態(tài)SIMS（TOF-SSIMS）對(duì)確定LB膜有機(jī)分子結(jié)構(gòu)近年來(lái)受到廣泛的重視[19、20]。這主要是因?yàn)殪o態(tài)SIMS對(duì)樣品的損傷小,能夠獲得較大分子團(tuán)的信息。除確定分子結(jié)構(gòu)外,SIMS還能定性確定LB膜中的雜質(zhì)污雜。XPS亦能確定LB膜中的雜質(zhì)（一般可達(dá)到千分之幾）。雖然LB膜的特征在很大程度上由膜表面及膜中分子結(jié)構(gòu)、組成來(lái)決定。對(duì)于實(shí)用來(lái)說(shuō),LB膜—基層界面亦是人們十分關(guān)心的問(wèn)題。難點(diǎn)是LB膜—基層界面的分析難度大,目前這方面的研究工作少。應(yīng)用XPS深度剖面（高能量分辯）、AES（俄歇電子譜）深度剖面的峰形分析技術(shù)及SIMS深度剖面分析技術(shù)可望獲得LB膜一基底界面（化學(xué)結(jié)合態(tài)及組織的深度分布態(tài)）。研究界面的目的在于:1）LB膜的附著性能;2）LB膜與基底層的作用方式;3）LB膜_金屬歐姆接觸特性。此外,采用角分辨XPS、AES或XPS、AES和SIMS深度剖面可獲得吸附氣體在LB膜中的吸附狀態(tài)、結(jié)合方式和擴(kuò)散情況等信息,探索LB膜與氣體分子的相互作用、擴(kuò)散及其環(huán)境作用（重要是溫度）引起的衰退機(jī)理等。