王燕辛[1]2003年在《高分子分散系中有机共轭分子的发光》文中进行了进一步梳理有机共轭分子在固态时只有光吸收而没有光发射，高分子聚合物大多为一维线形分子，在碳链与碳链之间有较大的间隙。以高分子聚合物作为分散系，将有机分子分散于其中，在一定的光激发下，能成为分立的发光中心，发出荧光。本论文工作主要通过光谱的方法，对高分子分散系中的有机共轭分子的发光特性进行研究，以获得可用于白光LED的光转换材料。 实验结果表明有机共轭分子的结构决定分散系的光谱的峰位，有机共轭分子π电子数增加，光谱会红移。高分子聚合物主要决定有机共轭分子的发光效率，对发光颜色也有一定的影响。论文通过对高分子分散系中不同有机共轭分子的光转换性能比较，成功地获得了能与单色LED组合生成白光的光转换材料。论文还对如何进一步改善分散系的光转换性能，开拓新型发光材料进行了讨论，并提出了下一步工作的努力方向。
迟晓春[2]2018年在《给受体型有机光电分子的超快光谱研究》文中提出当前我们生活在一个高度信息化的时代,现代的通讯和信息技术也在飞速发展,在这个大背景下,各种各样的新型材料应需而生。其中,尤为重要的是有机光电材料,而有机光电材料的快速更新,又不断的推动现代信息技术产业迅猛发展。因此,从材料合成、发光机制研究以及对发光的调控等众多角度对有机光电材料进行研究,是非常必要的。在世界范围内,也有很多的课题组在物理、材料、化学、电子等交叉学科领域对有机光电材料进行研究探索,并且取得了极具指导意义的显着成果。有机光电材料中应用比较广泛的一类是具有给受体结构的有机化合物,通过对这类化合物材料光物理性质的研究,可以帮助研究人员了解激发态分子的电荷转移过程并进一步掌握化合物的发光机制,从而拓宽有机光电材料的应用领域。同时,相关研究成果也有助于人们设计合成新型有机光电化合物材料,并制备出高效率的有机光电器件。本论文中,我们利用泵浦-探测技术详细研究了一系列以叁苯胺(TPA)为电子给体单元(D)、β-二酮及其衍生物(二氟硼β-二酮)分别作为电子受体单元(A)的两类D-π-A型有机光电化合物分子的超快光谱,探究了电子受体?单元的数量对给受体型有机光电化合物超快光物理?性质的影响。同时,我们也利用泵浦-探测技术研究了以二氟硼β-二酮酸盐为电子受体单元,咔唑和叔咔单元分别作为电子给体单元的两种化合物的超快光谱,分析了叔丁基的作用,以及它对此类有机化合物分子?线性和非线性光物理性质的影响。最后,研究了以TPA为电子给体单元,二苯基富马腈(DBFN)为电子受体单元的给受体型有机光电材料TPATCN在单分散系和聚集态薄膜下的超快光谱。并解析了溶剂极性对分子内电荷转移态(ICT)的影响。本文主要内容如下:1.利用时间分辨光谱技术详细研究了叁种以TPA为电子给体单元,分别具有不同数量的β-二酮作为电子受体单元的推-拉式生色团的超快光谱。利用时间相关单光子计数系统测试化合物分子的荧光发射寿命,结果表明:电子受体单元数量的增加,加快了化合物的光致发光弛豫速率。瞬态吸收数据显示光激发后,电子从给体单元TPA转移到了受体单元β-二酮上。奇异值分解显示,瞬态吸收光谱包含叁种主要组分,结合奇异值分解的全局拟合分析得知:组分I是光激发后电荷转移态(ICT)的形成过程,组分II是在电荷转移过程中激发态分子的重组过程,组分III是ICT态的弛豫过程,粒子从ICT态回到了基态。超快光谱结果显示:电子受体单元数量的增加,延长了组分I的寿命,加快了组分II和组分III的过程。此外,光激发后的叁个化合物的受激发射都受溶剂笼效应的影响发生红移,红移寿命随受体单元数量增加而逐渐缩短。最终的研究结果将有利于人们进一步理解基于叁苯胺和β-二酮的推-拉式生色团的受体单元数量对其超快光物理性质的影响。2.进一步的研究了两种以叁苯胺为电子给体单元,β-二酮衍生物——二氟硼β-二酮为电子受体的推-拉式生色团的光物理性质。我们得出了与之前研究一致的结论,随着电子受体单元二氟硼β-二酮数量的增加,光激发后的电荷转移过程延长。一方面,从ICT态到基态的瞬态物种数量会增加,导致光致发光的增强;另一方面,从初始激发态直接返回到基态耗散的瞬态物质将减少。最终使得具有叁个受体单元的化合物(3B)的光致发光性能优于具有单个受体单元的化合物(1B)。3.我们比较了以二氟硼β-二酮酸盐为电子受体,咔唑和叔咔单元分别为电子给体的两种推-拉式生色团CBM和TCBM的超快光谱和双光子荧光,并讨论了叔丁基的作用。研究发现,叔丁基的引入导致稳态吸收峰和荧光发射峰位的红移,并且加快了荧光弛豫速率。瞬态吸收结果表明光激发后,化合物内发生了电荷转移,存在ICT态。同时,叔丁基的引入不会改变化合物的弛豫机制,但是会加快光激发后电荷转移态的形成和各个弛豫通道的弛豫速率。Z-扫描结果显示,叔丁基会影响生色团的双光子光学性质。所得到的实验结果有利于研究者们进一步理解推-拉式生色团的光物理性质并进一步合成新型的发光材料。4.我们研究了以TPA为电子给体单元,二苯基富马腈(DBFN)为电子受体单元的给受体型有机光电材料TPATCN在单分散系和聚集态薄膜下的超快光谱。分析了TPATCN在低级性溶剂环己烷中的本征光物理性质,又对比了极性稍高的甲苯溶液中的超快光谱。通过对比研究我们发现,单分散系下激发态TPATCN分子中存在ICT态,并且溶剂极性大,相应的电荷转移速率越快。除此之外,在极性溶剂甲苯中,激发态TPATCN分子还受溶剂笼作用。在与极性溶剂分子的“偶极-偶极”相互作用过程中将一部分能量传递给溶剂分子。考虑到TPATCN在有机光电二极管领域内的重要应用,我们又研究了TPATCN在聚集态下的超快光谱。我们发现光激发后,聚集态下ICT态被“激子-激子”湮灭取代。研究结果可以帮助人们理解有机光电化合物的光物理机制,也为研究人员将来在新材料的合成了应用中提供了理论依据,设计出新颖的光电器件。
吴美红[3]2005年在《分子内电荷转移化合物溶液及超微粒分散体系的光学性质研究》文中研究说明近年来,分子内电荷转移化合物的研究越来越受到人们的重视,因其分子内含有电子给体与电子受体,容易发生光诱导分子内电荷转移而呈现出一些特有的光学性质,被广泛研究并应用于发光材料、光电导材料、非线性光学材料以及荧光探针等领域。随着纳米科学技术的研究逐渐从无机领域拓展到有机领域,分子内电荷转移化合物的研究也有了崭新的发展方向。在介观领域,对分子内电荷转移化合物超微粒进行研究,可以加深本文理解该类化合物在材料应用中的许多基本过程和现象,对于进一步开发和利用分子内电荷转移化合物有着重要意义。目前,分子内电荷转移化合物的基础研究已跟不上材料应用研究发展的步伐,特别是对其超微粒方面的研究还处于刚刚起步阶段,许多因分子间和分子内相互作用引起的光物理行为还有待人们作深入的研究。本论文主要通过对分子内电荷转移化合物溶液和超微粒的光学性质的研究,分析它们分子内和分子间发色团在基态和激发态下的相互作用对吸收光谱和荧光光谱的影响,为材料设计提供坚实的理论基础。本论文工作的具体内容如下:1、合成了下列几种分子内电荷转移化合物:5-(9-蒽基)-1-苯基-3-对硝基苯基吡唑啉、4,4′-二-[5(1,3-二苯基-2-吡唑啉基)]-苯、1,3,5-叁苯基-2-吡唑啉化合物、4-(N,N-二乙氨基)苯甲醛对硝基苯腙、对硝基苯甲醛苯腙、N,N,N′,N′-四苯基联苯二胺、2,3-二氢-4(1H)-喹啉酮以及9-苯乙烯蒽等。利用再沉淀法分别制备了它们的超微粒分散体系。2、研究了2,3-二氢-4(1H)-喹啉酮分子在不同浓度、不同极性溶液中吸收光谱和荧光光谱等光学性质,发现该化合物是一强荧光发射化合物,其激发态与基态偶极距变化较大。在激发态时发生了分子内电荷转移,因此荧光光谱随溶剂极性的增大,发射峰不断红移。3、通过对吡唑啉类化合物溶液及超微粒的研究,发现该类分子由于5位芳香取代基的不同,产生了分子内非共轭电荷转移和分子间电荷转移的竞争,分子间的电荷转移对分子内非共轭电荷转移有抵消作用,因此呈现出了一些新的现象。例如,在5-(9-蒽基)-1-苯基-3-对硝基苯基吡唑啉超微粒中出现了吡唑啉环吸收峰的蓝移,这是本实验室首次在超微粒中发现蓝移现象,它可以用分子内非共轭电荷转移和分子间电荷转移的竞争来解释。通过对苯腙类化合物、9-苯乙烯蒽溶液及超微粒的研究,发现该两种化合物超微粒同样具有光学性质的尺寸依赖性。但是,由于分子内取代基的不同,导致超微粒中分子间相互作用也不同,有的超微粒在水分散系中可以稳定存在,如:对硝基苯甲醛苯腙、N,N,N′,N′-四苯基联苯二胺等形成的超微粒。4、本文还在国际上首次研究了混合有机超微粒分散体系的光学性质。(1)对1,3,5-叁苯基-2-吡唑啉和蒽形成的混合物纳米超微粒水分散体系的光学性质研究,发现该混合有机超微粒体系低能端的吸收光谱随其尺寸的增加而增强,而相应蒽和1,3,5-叁苯基-2-吡唑啉的超微粒却随尺寸的增加而减弱,表明混合有机超微粒中不同分子间发生了电荷转移。本实验通过对混合有机超微粒分散系荧光光谱的测定分析得到了一致的结果。(2)通过对对硝基苯甲醛苯腙和蒽形成的混合物超微粒分散体系吸收光谱的研究,发现形成混合物超微粒后,原来在水分散体系中稳定存在的对硝基苯甲醛苯腙吸收光谱随沉化时间的延长而发生改变,这也是分子间电荷转移的结果。
栗佳骅[4]2016年在《基于四苯基乙烯和芴酮的AIE分子：合成与发光行为研究》文中提出本文设计并合成了两类聚集诱导发光(Aggregation–Induced Emission,AIE)分子——吡啶基四苯基乙烯及具有明显推拉电子效应的芴酮衍生物,并对其结构和光谱行为进行了探讨。论文的具体内容如下:第一章概述了荧光的历史、发展及发光现象的机理。通过对比传统荧光材料平面化、大共轭、强π–π堆积,聚集导致荧光猝灭的结构与性能特点,我们引出了AIE的概念,介绍了AIE材料聚集态发光的机理,并从结构角度描述了多种AIE分子的设计策略。另外,本章还简要介绍了几种AIE功能材料的应用。最后从应用目的及性能调控的方面提出了课题的研究设想。第二章列举了论文工作中使用的试剂,简要阐述了实验工作中使用到的分析测试手段及表征方法。第叁章从四苯基乙烯(Tetraphenylethene,TPE)出发,辅以理论计算对叁种荧光分子3Ph1py、TPE-2py,TPE-4py的AIE活性进行了研究,实验表明:叁种物质均为AIE分子,但仅后两者具有高AIE活性。4-吡啶基在扩大分子共轭之余还体现了弱吸电子作用。随后,作者还借助荧光光谱(PL)及一维广角X射线衍射的方法对TPE-4py的力致变色展开分析,实验结果显示结晶度的差异是导致变色的主因。接着,文中还对TPE-4py在DMF/H2O体系中的变色行为展开讨论,细致探讨了体系不同含水量、不同陈化时间对发光色彩与强度的影响,并借助时间分辨荧光光谱技术,首次从荧光寿命的角度就该体系中分子构象对变色现象的作用深入分析并做出合理的解释。最后,紫外–可见吸收光谱还从浊度方面对上述变色分散系中分散质的颗粒大小进行表征。此外,作者还通过混合红光染料的方式,对设计、合成出的一种不挥发的室温AIE分子液体进行荧光色彩调制,最终得到了发白光的混合物。对混合物进行紫外激发时,F?rster共振能量转移发挥了重要作用。第四章以供电子–吸电子(D–A)样式的分子结构设计为基础合成了长波长发射的两种芴酮衍生物,并对其双发射、溶剂致变色及温敏性质进行了探讨,实验结果证明:扭曲分子内电荷转移是赋予荧光分子上述特性的主因。另,这种典型的D–A分子亦具有明显的力致变色效应。特别地,作者还通过单晶结构分析、理论计算模拟与瞬态荧光光谱的实验手段分别就两种发光体的AIE性质,长波长发射和量子效率做出相关讨论。
杨立功[5]2005年在《聚合物半导体薄膜的光电特性和器件研究》文中认为聚合物半导体是一种结合了无机半导体的光学、电学性能以及聚合物的便于人工设计、合成等两方面优点的新型半导体材料。在半导体产业和信息技术快速发展的时代,由聚合物薄膜为主的各种光电子器件已逐渐显示出其广阔的应用前景。 聚合物薄膜的光电特性是进一步将其应用于光电子器件的基础和关键。本文以此为主线,详细研究了单一聚合物薄膜的发光特性、有机小分子掺杂聚合物薄膜的光电特性;在此基础上对顶发射型非对称微腔发光二极管和微腔光电二极管的光学特性给出了具体的理论分析和优化结果。 对聚合物薄膜的基本光学特性的研究是利用其设计薄膜器件的基础。本文首先从新型聚合物MO-PPV薄膜的基本发光特性研究开始,通过光谱分析和微观结构的观察,对薄膜表面形貌、内部形态、聚集密度、聚合物分子结构以及退火处理等各种影响薄膜发光性能的因素进行了分析研究。特别是从跃迁理论和实验观察上,仔细辨别并讨论了具体薄膜样品中出现聚集体或激基缔合物发光的可能性。 由于单一聚合物薄膜在实际应用中存在一定的自吸收和发光光谱宽等不足,而有机小分子掺杂的聚合物薄膜可以有效克服这些缺点,并且便于调节发光光谱。因此本文进一步分析了在聚合物PVK薄膜中掺TMEP体系中的发光特性。着重研究了Frster能量转移机制、载流子受陷机制在掺杂聚合物薄膜的光致发光和电致发光中的作用,制备了高发光性能的发光二极管。 将聚合物薄膜应用到具体的薄膜器件中,除了薄膜自身的光学特性,还要对具体器件结构的光学特性进行设计和优化。论文的最后一部分对具有非对称微腔结构的有机光电子器件:顶发射型发光二极管和光电二极管的光学特性进行了详细分析和优化。在对发光二极管半透明阴极的优化中提出了结合薄膜发光特性的新的优化参量,并对器件的外耦合效率进行了定量计算;针对微腔光电二极管,首次给出了包含有角度因子的微腔共振场的解析表达式,考察了宽角度范围内器件的共振吸收特性及量子效率的变化,得到了优化的结构参数。
刁庚秀[6]2005年在《微腔有机电致光器件相关问题的研究》文中研究说明有机电致发光器件(OLED)采用有机薄膜作发光层,具有自发光、全彩色显示、高亮度、高对比度、低电压(-5V～20V)、低功耗、轻而薄(体积与重量仅为LCD 的1/3)、发光效率高、快速响应、宽视角、单片结构、加工工艺简单及成本低、可制作在柔软的衬底上、器件可弯曲和折迭等特点。自80 年代C.W.Tang 报道了两层的纯化小分子薄膜高效率电致发光有机二极管以及1990年Burroughes 报道了聚合物电致发光后,OLEDs 获得了飞速的发展,并很有希望成为下一代显示器的主导。光学微腔是目前凝聚态物理的研究热点,它能够改变自发辐射的特性(谱线宽度、发光强度等)。在OLEDs 中引入光学微腔,可以改变有机电致发光薄膜的发光光谱,窄化光谱宽度,获得单色性很好的发光;而且通过合理的结构设计,可以有效控制发射波长,提高器件的发光效率。ITO 薄膜常用作有机发光二极管的透明电极。它的制备方法有很多,如溅射法,热沉积法,化学气相沉积法,电子束蒸发法,喷雾热分解法,微乳液法,溶胶-凝胶法等。与其它方法相比较,溶胶-凝胶法具有以下优点:溶液的浓度和均匀性容易控制、工艺简单、工艺过程温度低、原材料价格便宜、设备成本低、可以在基体正反两面成膜并可以方便地大面积成膜等。本文介绍了OLED 的研究现状、微腔的基本原理及应用、薄膜光学的基本理论。对光学微腔用于OLED 中产生的各种微腔效应进行了详尽的分析,并给出了计算过程和结果。论文介绍了ITO 薄膜的基本结构和常见的几种制备方法,并着重对溶胶-凝胶法制备ITO 薄膜的基本原理和实验过程进行了详细的阐述。当以金属无机物InCl3·4H2O 和SnCl4·5H2O 为前驱物,HNO3为溶剂,用氢氧化物胶体法制备ITO 薄膜时,所得薄膜在厚度为300nm 左右时的电阻率最低,为0.15Ω·cm,可见光区域内的平均透过率在85%以上。本文叙述了用热蒸发法制作OLED 及MOLED 的基本工艺过程。利用现有的工艺条件,本文只制作了全金属腔结构的MOLED 器件。
莫笑萍[7]2003年在《聚吡咯、硫化镉纳米材料的制备与应用研究》文中进行了进一步梳理纳米材料具有一系列新异的物理、化学特性，有广阔的应用前景。获得大量的、尺寸可控的、成本较低的纳米材料仍然是一个极具挑战性的课题，也是纳米材料得到广泛应用的前提。所以，纳米材料的制备研究具有十分重要的意义。聚吡咯具有稳定性好，电导率高，容易合成等优点，在应用方面有着广阔的前景。聚吡咯易形成不溶不熔的颗粒状，难以加工成型，限制了它的应用。定向生长的聚吡咯纳米线具有更高导电性和机械强度，在分子导线、材料增强和修饰电极等方面具有更加诱人的前景。使得聚吡咯纳米线的制备成为研究热点。研制成功定向生长法制备聚吡咯纳米线。不使用任何模板，在水溶液体系中，采用电化学方法，在石墨电极表面快速、低成本合成了聚吡咯纳米线。研究表明，聚吡咯纳米线的形成经历二维瞬时成核和一维生长过程。聚吡咯纳米线的形貌受聚合电位、电化学方法、单体浓度、支持电解质浓度及聚合时间等合成条件的影响。形成聚吡咯纳米线的聚合电位范围为0.75～0.95 V。通过对合成条件的控制，合成了直径分布由40 nm到150 nm不等的聚吡咯纳米线。利用红外光谱测量分析了聚吡咯纳米线的电导率，最高为186 S/cm。使用自行设计的聚吡咯膜表观电导率装置测量了聚吡咯纳米线结构膜的表观电导率，与红外光谱法得到的电导率相比，聚吡咯纳米线结构膜的表观电导率小一个数量级。首次研究了聚吡咯纳米线修饰电极在pH传感器方面的应用。结果表明，聚吡咯纳米线修饰电极对pH的具有良好的响应，且不受膜厚影响，容易制得具有稳定响应的pH传感器。对聚吡咯纳米线用作pH传感器的制备条件的优化进行了探索，提出聚吡咯对pH的响应机理，并建立数学关系式。研究了聚吡咯纳米线及分散有普通金属Fe、Ni、Cu的金属/聚吡咯纳米线复合电极对电解析氢反应的催化性能，同时用不同的方法制备了金属/聚吡咯复合电极。研究表明，与石墨电极相比，金属（Fe、Ni、Cu）/聚吡咯电极对电解析氢反应有较好的催化性能。研究了半导体CdS纳米粒子的制备及表征。半导体CdS纳米粒子具有优异的发光、光电转化等性能，近年来倍受关注。本文以巯基乙酸为稳定剂，在水溶液中制备了CdS纳米粒子，用UV-Vis吸收峰的蓝移和透射电镜对CdS纳米粒子的尺寸进行了评估。研究表明，CdS纳米粒子粒径及稳定性受诸如溶液温度、pH、稳定剂与S2-之间的比值等反应条件的影响；在常温下，HSCH2COOH与S2-的摩尔比为3.5，pH＝9.0，得到了长期稳定、直径约为2.4 nm，粒度分布可达±5%的CdS纳米粒子。用电子衍射测得CdS纳米粒子为立方晶型。
李伟[8]2017年在《感光/光阻复合材料及其印刷工艺在显示与触摸屏等领域的应用研究》文中研究表明印刷电子技术由印刷技术与电子技术结合而生,并随着显示器及触摸屏产业的不断壮大而蓬勃发展。光阻剂(photoresist)及其复合材料作为印刷电子技术的关键材料,应用于多个电子制造领域。未来随着精度、分辨率、集成化、图型的复杂度等要求越来越高,高精度的光刻材料及相应黄光工艺,将成为促进我国电子产业发展的关键因素。本文旨在研制一种UV光固化型负型光刻胶(光阻剂),并结合颜料、量子点、纳米导电材料制成相应复合材料,采用印刷黄光制程进行验证。根据Fedors增量法设计合成一种以甲基丙烯酸、N-苯基马来酰亚胺、甲基丙烯酸异冰片酯以及苯乙烯为原料的四元单体溶液共聚树脂。设计正交实验表,并对其进行FT-IR和GPC表征。按照聚合各单体的溶解度加权平均值控制在10-11(cal/cm3)1/2之间、重均分子量Mw:12000-15000范围,分布率Mz/Mw在2.0以内的原则,筛选出(9)(15)对比(17)号样品,与其他组分配制新型绝缘负型光阻剂,进行DSC表征。在触摸屏上进行光刻实验,并测试性能,在高温(280oC)高湿(93(+2/-3)%RH)条件下透光率为96%,性能高于同类进口产品。选用(15)号黄光树脂,配制成负型光刻胶。经光刻实验制作出5μm线宽线距的线条图型,并由SEM表征。在此基础上使用蒸镀设备在真空腔室内蒸镀一层1.2-1.3μm的单质金薄膜,再用剥膜液剥掉光刻胶及附在表面的单质金;形成5μm线距线宽的pattern,并由叁次元金相显微镜进行线路图型的表征。根据锚固超分散理论,将纳米颜料与超分散剂进行合成,制备了红、绿、蓝叁色纳米分散浆。用分光光度计测试其色度值,用马尔文粒度分析仪测试其分散稳定性。在此基础上根据CF的色度学和白平衡要求,制备相应坐标的R、G、B叁色负型光阻剂,其中黄光树脂使用OC光阻剂当中耐热黄变及像素精度控制良好的第(15)号样品。在黄光工艺线上分别验证R、G、B彩色光阻剂的CD(像素精度)、CD Bias(=CD Loss,像素边缘精度)、Thickness Uniformity(膜厚均匀性)、color gamut(色度坐标)、Profile Analysis(形貌特征)、Defect Analysis(附着力环测),赶超国外同类(如:日本Fuji Flim)彩色光阻剂性能,在备有黑矩阵的玻璃基片上像素排列套刻R、G、B叁色光阻剂。对比日本Fuji Film的RGB彩色光阻剂制作的彩色滤光片(60.7%NTSC色域面积),NTSC标准色域面积达到63.7%。为适应低极性溶剂体系合成了一种双酚芴改性丙烯酸黄光树脂(Mw:18398;Mz/Mw:1.9),并且经过GPC和IR的表征;可以与量子点等材料在氯仿类溶剂当中,制作成彩色光阻剂的复合材料,按照彩色光阻剂制造CF的工艺制程制作量子点彩色滤光片,测量通过蓝光LED激发的色饱和度的NTSC标准色域面积达到126.9%。研究使用聚邻苯二胺(PoPD)对纳米金球的分散性能,并通过扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),X射线衍射(XRD),傅立叶变换红外光谱(FT-IR),拉曼光谱(Raman),X射线光电子能谱(XPS),以及紫外-可见吸收光谱(UV-VIS)对该分散微球进行了表征。对于制备的PoPD@Au中空微球,实验确证了Au纳米颗粒成功修饰在了微球表面。利用该微球化学修饰的电极显示出检测性能的提升。由此构成的多巴胺选择性传感器表现出较广的线性响应范围(10至50微摩尔,50至500微摩尔),检测极限为0.1微摩尔。用聚邻苯二胺制备分散性能良好的纳米银浆,使用印刷黄光工艺制成20μm线宽线距的线条,且线条边缘精度控制在1μm之内,通过SEM、BET、金相显微镜、四探针仪等表征手段。其导电性在230℃低温烧结可达到350mΩ/cm2范围。制备了PoPD纳米陶瓷分散浆,由此构成的纳米陶瓷分散系经纳米研磨机处理后,经过SEM表征,初始粒径由0.79μm范围降到200nm;并且其中纳米陶瓷粉的含量达到80%。将分散浆与自制的丙烯酸类高分子黄光树脂的光阻复合成为纳米陶瓷光阻剂;在器件上堆迭的立体套刻过程中,发现立体堆迭受UV辐射能量引起的收缩率变化问题,最后通过添加5%陶瓷粉质量份的纳米碳纤维修正材料的收缩应力系数,实现多层立体套刻工艺,使用丝网印刷加黄光工艺对纳米银光阻和纳米陶瓷光阻剂进行陶瓷基片上的立体套刻光刻工艺。制作8μm厚度的12层套刻后,每一层电极线路是35μm宽。
江凯[9]2016年在《基于有机多孔聚合物的湿度传感器的研究》文中研究指明湿度是自然环境中普遍存在的物理量,湿度传感器是能够将环境湿度转化为相应可测量电信号的器件。湿度传感器的基本原理是基于湿度敏感物质与水分子之间的相互作用引起材料导电能力的变化,因此敏感材料是决定湿度传感器性能的关键。实用化的电阻型湿度传感器的双亲性聚合物通常由疏水性的主链和带有极性基团的亲水性支链构成,通过极性基团对水分子进行吸附,电离产生可以自由移动的导电粒子。当环境湿度发生变化时,吸附水分子的量相应发生变化,从而引起导电粒子浓度的变化,通过测试敏感膜的导电特性就可以实现对环境湿度的监测。双亲性聚合物材料在较高相对湿度(>80%RH)下长期工作时,由于亲水性基团和水分子之间的强相互作用,容易引起亲水性基团的聚集。因而吸附水分子较多时可能引起敏感物质的部分溶解而发生流失,对元件的稳定性产生非常严重的影响。在本论文中,以提高湿度传感器的高湿稳定性为目标,发展了新型多孔聚合物湿敏材料,通过物理共混和化学修饰两类不同的方法构筑了多种多孔聚合物复合湿敏材料和双亲性多孔聚合物湿敏材料,并获得了一系列具有优异特性的湿度传感器。主要内容如下:(1)采用付克烷基化反应制备出大孔聚合物P3HBA,通过物理共混的方法将湿敏活性物质Li Cl装载到P3HBA的孔道中,获得了湿敏特性优异的Li Cl/P3HBA复合敏感材料。通过比较引入湿敏活性物质Li Cl前后材料湿敏特性的差异,深入研究了Li Cl在湿度敏感机制中的作用,归结为两个方面:首先,Li Cl的引入增强了复合材料的亲水能力,使其在低湿环境中也能吸附一定量的水分子因而引起湿敏元件阻抗的变化;其次,在高湿环境中,Li Cl能在吸附的液态水层中电离出离子参与导电,使湿敏元件的阻抗进一步减小。(2)利用溶剂热法合成了微孔聚合物POF,通过物理共混的方法将湿敏活性物质Li Cl装载到POF的孔道中制备湿敏特性良好的Li Cl/POF复合湿敏材料。通过与Li Cl/P3HBA湿敏元件的湿敏特性对比,Li Cl/POF元件阻抗变化减小1个量级,元件的响应和恢复时间变长,分析其原因是由于POF内部孔道的孔径(0.6nm)过小,不利于水分子的传输与吸附,因此微孔聚合物作湿度敏感材料有一定的局限性。(3)通过改变反应物单体的浓度制备不同直径的等级多孔聚合物HPPMs微球,选用比表面积最大的HPPMs-1用于湿敏特性的研究,通过物理共混的方法将Li Cl装载到HPPMs-1的孔道中制备湿敏特性优异的Li Cl/HPPMs-1复合湿敏材料。与之前研究的Li Cl/P3HBA和Li Cl/POF湿敏元件对比,Li Cl/HPPMs-1湿敏元件的阻抗变化的量级最大,而且比Li Cl/POF湿敏元件有更短的响应恢复时间。这是由于HPPMs-1中的介孔孔道有利于水分子在材料内部进行传输,微孔孔道促进了水分子的吸附,因此等级多孔聚合物在湿度传感领域具有很大的应用潜力。(4)采用化学修饰的方法在多孔交联骨架上引入Li+合成Li P3HBA和PLBTO。第一种方法是先合成含有可修饰官能团羟基和羧基的多孔聚合物P3HBA,然后再将羟基和羧基转化为含Li+的官能团便得到了Li P3HBA;另一种方法是先将单体间苯叁酚中的羟基转化为含Li+官能团,然后再利用含Li+的单体进行聚合反应得到PLBTO。Li P3HBA和PLBTO湿敏元件都具有优异的湿度敏感特性,通过化学修饰的方法将Li+均匀的引入到聚合物骨架中,增强了材料的亲水性,同时多孔交联的结构保证了材料的稳定性。本论文提出发展多孔聚合物材料用于湿度传感器,该类材料有很好的结构稳定性,有利于解决目前湿度传感器面临的高湿稳定性差的问题。拓展了多孔聚合物材料的应用领域,开拓多孔聚合物材料设计的新途径,探索出提高高分子湿度传感器高湿耐水性的新方法。
刘晓瑭[10]2005年在《共掺体系中稀土离子间的电子转移及光谱特性研究》文中认为稀土离子共掺杂是稀土发光材料中重要的类型。大量的研究表明共掺体系往往会出现电子转移、能量传递等现象,从而产生异常价态稀土离子和敏化作用。而且不同的基质以及不同的合成方法都直接影响材料的发光性质。到目前为止,共掺体系中稀土离子之间的电子转移的相关研究还是很有限的。稀土离子共掺杂的纳米发光材料的研究更为罕见,然而我们可以预计这类材料必定具有优异特性及广泛的应用前景。 这些具有深远意义的工作也是我们所感兴趣的。在创新性研究中材料体系的选择是至关重要的,仅局限在已有的体系中是不可取的,因此,我们依据以下两条原则建立自己的构想并选择体系:(1)必须避开国外的热门体系和受到专利保护的体系;(2) 选择具有良好开发前景且我们自己已有一定研究基础的化合物体系。为此,我们选择碱金属硼酸盐、碱土金属硼磷酸盐、碱土金属氟化物和复合氟化物作为稀土离子掺杂的基质。通过大量的实验,得到了一些有意义的结论。 首次采用高温固相法在空气中制备了单掺Eu 的M2B4O7 (M=Li, Na, K)系列荧光体,以及共掺 Eu 和 Tb,Eu、Tb 和 Ce 的 MBPO5 :RE (M=Ca, Sr, Ba)系列荧光体;首次在温和的水热条件下合成了 MBPO5:RE (M=Ca, Sr, Ba)、BaBeF4: RE 和 SrMgF4: RE (RE = Eu,Tb)等系列荧光体;首次采用高分子分散的水热法、微乳液法、微乳法-溶剂热的组合法等方法合成了 BaF2纳米粒子和 BaF2:RE(RE=Eu, Tb, Er, Dy, Pr)纳米粒子,重点研究了在CTAB/正丁醇/正庚烷/水溶液体系中微乳液法和组合法的合成方法。 采用 X 射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、电感耦合等离子发射光谱仪(ICP)、荧光光谱仪(LS,PL)等多种测试手段表征了产物的结构特征、研究了产物的发光性质。 结果表明合成条件对产物的结构、性质有显着的影响,掺杂少量的稀土离子不影响产物的结构。高温固相法可以合成多种单掺、共掺稀土离子的发光材料,物相单一,具有较好的发光性质;水热法的合成条件温和,产物纯净,不仅可以合成共掺稀土离子的MBPO5 含氧酸盐体系的荧光体,而且可以合成含氧量极低的共掺稀土离子的 BaBeF4 和SrMgF4 复合氟化物荧光体系;软化学合成方法是制备稀土掺杂的纳米发光材料的首要选择,其中以微乳液法最具价值,CTAB/正丁醇/正庚烷/水溶液体系是制备 BaF2:RE 纳米粒子的良好的微乳体系,微乳法和溶剂热的组合在制备稀土掺杂的氟化物的纳米粒子中也产生了很好的效果。BaF2:RE 纳米粒子均为晶相良好的单相,呈圆形小球体外形,颗粒分布比较均匀,在产物的表面存在少量的吸附水,以及未被洗去的 NO3 离子,在微 -乳液合成法中还有微量的有机物。 在共掺 Eu 和 Tb 的体系中,存在着电子转移和能量传递现象,在同一体系中可以同时观察到 Eu3+、Tb3+和 Eu2+的发射。在共掺 Eu、Tb 和 Ce 的体系中,不仅存在着 Eu 和Tb 之间、Eu 和 Ce 之间的电子转移,而且存在着 Ce3+→Eu2+和 Ce3+→Tb3+之间的能量传递过程,它们之间存在着竞争,在不同的体系中表现出不同的作用方式,Ce 的敏化作用可以调节荧光体的发光性能;通过探讨发光方式和机理,发现性质与结构的关系密切,特别是不同的配位方式对产物的发光性质有决定性的影响。 研究表明可以采用多种方法合成稀土掺杂的纳米 BaF2粒子,不同的方法各具特点,掺杂不同的稀土离子需要采用不同的合成方法。CTAB/n-C4H9OH/n-C7H16/水溶液的相图研究表明不同的体系形成油包水(W/O)反相胶束的范围不同,在组成为 km=1, R=15%的该体系中合成了 BaF2和 BaF2:RE 纳米粒子;BaF2:RE 纳米粒子的发射光谱表明稀土离子均可产生其特征发射并且谱带半高宽都出现宽化现象。 综上所述,本文通过不同的合成方法在不同的基质体系中共掺稀土离子,通过研究其电子转移的特点来研究材料的发光性质,为其在发白光的叁基色材料中的应用以及进一步开展理论研究奠定了实验基础;采用多种方法制备氟化物纳米粒子以及不同稀土离子掺杂的氟化物纳米粒子,研究了其发光性质,为其在发光材料特别是光纤通讯中的激光放大方面的应用进行开拓性的工作,为今后更进一步的理论研究和实际应用奠定了可靠的实验基础。
参考文献：
[1]. 高分子分散系中有机共轭分子的发光[D]. 王燕辛. 中国海洋大学. 2003
[2]. 给受体型有机光电分子的超快光谱研究[D]. 迟晓春. 吉林大学. 2018
[3]. 分子内电荷转移化合物溶液及超微粒分散体系的光学性质研究[D]. 吴美红. 东南大学. 2005
[4]. 基于四苯基乙烯和芴酮的AIE分子：合成与发光行为研究[D]. 栗佳骅. 深圳大学. 2016
[5]. 聚合物半导体薄膜的光电特性和器件研究[D]. 杨立功. 浙江大学. 2005
[6]. 微腔有机电致光器件相关问题的研究[D]. 刁庚秀. 电子科技大学. 2005
[7]. 聚吡咯、硫化镉纳米材料的制备与应用研究[D]. 莫笑萍. 天津大学. 2003
[8]. 感光/光阻复合材料及其印刷工艺在显示与触摸屏等领域的应用研究[D]. 李伟. 华南理工大学. 2017
[9]. 基于有机多孔聚合物的湿度传感器的研究[D]. 江凯. 吉林大学. 2016
[10]. 共掺体系中稀土离子间的电子转移及光谱特性研究[D]. 刘晓瑭. 东北师范大学. 2005