大面積超長有機(jī)微米線陣列的制備及其在光電探測器上的應(yīng)用研究.pdf

1、最近,有機(jī)小分子材料由于其在分子設(shè)計(jì)和性能調(diào)控方面相對無機(jī)材料具有更大靈活性和多樣性,而受到廣泛關(guān)注。常規(guī)方法制備得到的一維納米結(jié)構(gòu)傾向于以宏觀無序的形式分布于溶液中或者基底上,使對其電學(xué)、光電性能研究停留在單個器件的階段,嚴(yán)重阻礙了其集成化應(yīng)用。大面積超長微納米線陣列的實(shí)現(xiàn),可以使我們不用煩惱單根一維納米結(jié)構(gòu)的位置和對齊準(zhǔn)確性,而是將其看做是均勻的二維薄膜,并使用目前成熟的薄膜器件工藝,這無疑可以大大促進(jìn)一維微納米結(jié)構(gòu)的大規(guī)模集成化應(yīng)

2、用。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、湃軇]發(fā)法制備大面積超長甲基方酸微米線陣列及其光電探測性能研究。利用溶劑揮發(fā)方法制備得到了大面積超長的甲基方酸微米線陣列。微米線寬度~2.5μm,高度320nm,周期性為8 MWs/100μm,陣列面積可達(dá)1×1cm2。近乎定向的甲基方酸微米線方向與反浸潤方向一致。我們在二氧化硅基底上基于甲基方酸陣列化微米線制備了近紅外光電探測器件,展示了顯著而穩(wěn)定的光響應(yīng)性能。同時,我們還將此微米線陣列轉(zhuǎn)移到柔性

3、的PDMS基底上,轉(zhuǎn)移率可達(dá)95％。柔性基底上的微米線同樣具有顯著而穩(wěn)定的光響應(yīng)性能。微米線陣列即便彎曲到曲率半徑為1cm-1時,仍能保持好的光響應(yīng)性能。這種在柔性基底上轉(zhuǎn)移有機(jī)微米線陣列的方法,為今后有機(jī)微納米結(jié)構(gòu)在柔性器件中的應(yīng)用提供了新的可能。
　　⑵分子模板和光刻膠條紋模板輔助揮發(fā)誘導(dǎo)大面積超長甲基方酸微米線陣列的生長及其光電探測性能研究。利用浸潤/反浸潤周期性分子模板輔助揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝的方法,得到了大面積超長的甲基方酸微

4、米線陣列。微米線寬度為3-4μm,高度為550nm,且只選擇性的生長在羥基末端的浸潤性溝道內(nèi)部。因此可以通過調(diào)節(jié)分子模板上浸潤區(qū)域的間距來準(zhǔn)確調(diào)控微米線的間距。我們還發(fā)展了一種光刻膠條紋模板輔助揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝的方法得到了選擇性生長在可浸潤的光刻膠條紋兩邊的大面積超長的甲基方酸微米線陣列。微米線寬度2μm,長度10mm。我們可以通過調(diào)節(jié)光刻膠條紋的間距實(shí)現(xiàn)微米線間距的調(diào)節(jié)。此種模板輔助獲得1×1cm2大面積超長微米線陣列的方法具有很高的實(shí)

5、用性和可重復(fù)性,使以后有機(jī)小分子集成化器件的制備與應(yīng)用成為可能。我們在二氧化硅基底上基于甲基方酸陣列化微米線制備了近紅外光電探測器件,顯示了顯著而穩(wěn)定的光響應(yīng)性能。
　?、枪饪棠z溝道模板輔助揮發(fā)誘導(dǎo)大面積超長富勒烯微米線陣列的生長及其光電探測性能研究。通過光刻膠溝道模板輔助揮發(fā)方法得到了大面積超長的富勒烯微米線,面積可達(dá)1×1cm2。微米線選擇性的生長在暴露出二氧化硅基底的浸潤性溝道內(nèi),因此我們可以通過調(diào)節(jié)浸潤溝道的間距來準(zhǔn)確調(diào)控