一維苝類衍生物微納結(jié)構(gòu)的可控制備及性質(zhì)研究.pdf

1、有機(jī)半導(dǎo)體材料由于質(zhì)輕、價(jià)廉和種類繁多，同時(shí)結(jié)構(gòu)及性能可通過分子設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)而受到人們廣泛的重視，推動(dòng)著分子電子學(xué)的快速發(fā)展。一維有機(jī)單晶微納結(jié)構(gòu)具有許多新穎性質(zhì)，在光電領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景，其研究受到越來越多的關(guān)注。本論文研究一維苝類衍生物微納結(jié)構(gòu)材料的氣相控制生長和光電、氣敏特性、探索一維微納結(jié)構(gòu)-性能之間的關(guān)系和其潛在的應(yīng)用。主要內(nèi)容如下：
　　 1.簡(jiǎn)單介紹有機(jī)半導(dǎo)體材料的研究現(xiàn)狀和面臨的困難，分析苝類衍生物在電

2、子器件中的應(yīng)用和現(xiàn)存的問題，并以此為基礎(chǔ)，明確提出了本論文的選題、意義和主要研究?jī)?nèi)容。
　　 2.利用物理氣相沉積技術(shù)得到一維結(jié)晶性良好的單晶苝類衍生物(PTCDA，PTCDI，PTCDI-Cl4)微納結(jié)構(gòu)材料。分析不同形態(tài)的一維苝類衍生物微納結(jié)構(gòu)的形成機(jī)制：依靠不同的基片溫度，不同氣氛壓力下分子一維方向的自組裝的機(jī)理。采用位電場(chǎng)組裝方法得到單根PTCDA和PTCDI納米線光電器件，探討光照對(duì)其電流的影響，發(fā)現(xiàn)不同材料器件的響應(yīng)

3、和回復(fù)時(shí)間有著較大的差別。
　　 3.通過合理的氣相條件控制獲得不同尺寸的方形微納管。通過粉末X-射線衍射(XRD)分析，對(duì)于已制備的方形微納管，原料和樣品存在著晶型轉(zhuǎn)變(β-相→α-相)。探索其樣品的形成機(jī)制提出可能的模型：層狀結(jié)構(gòu)卷曲閉合成管。對(duì)其氣敏性質(zhì)的研究，采用掩板的方法構(gòu)筑頂接觸模式的單根PTCDA納米線氣敏器件，在暴露5ppm水合肼蒸氣中，測(cè)量不同直徑管樣品對(duì)該氣體響應(yīng)的電阻-時(shí)間變化曲線，顯示2個(gè)數(shù)量級(jí)的下降，并

4、且隨著直徑的減小呈現(xiàn)出快速響應(yīng)。推測(cè)其中可能影響因素：(1)水合肼電子給體吸附在管的表面促使其復(fù)合中心的電荷分離；(2)電子在一維結(jié)構(gòu)的微納管分子堆積長軸間的π電子離域傳導(dǎo)；(3)不同直徑的管，其比表面積有著顯著的不同。
　　 4.基于對(duì)苝類衍生物氣相制備條件的探索，結(jié)合當(dāng)前有機(jī)半導(dǎo)體在光電領(lǐng)域的應(yīng)用，制備了PTCDA陣列微納結(jié)構(gòu)材料和ZnO/PTCDA復(fù)合材料，并對(duì)比研究了復(fù)合材料的紫外-可見光吸收，期望后者能在性能優(yōu)異的光電