研究目的
探索通过电子辅助气相沉积法沉积萘二酰亚胺聚合物的可能性,以制备均匀稳定的聚合物薄膜,用于有机器件中的电子传输应用。
研究成果
Sty-NDI是一种通过电子辅助气相沉积法制备具有萘二酰亚胺单元的均匀稳定聚合物薄膜的理想材料,因其能有效聚合形成不溶薄膜。该方法克服了湿法工艺中溶解性差的难题,且相比旋涂法能获得更优的薄膜形貌。
研究不足
烯丙基-NDI表现出较低的聚合反应活性,所形成的薄膜可溶于四氢呋喃,表明聚合程度不足。通过常规气相沉积法制备的苯乙烯基-NDI其聚合度不足以形成不溶性薄膜。该研究仅聚焦于两种特定单体,未涉及规模化生产或器件集成问题。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用电子辅助气相沉积技术在沉积过程中聚合乙烯基单体,并与常规气相沉积和旋涂法进行对比。目的是获得无溶剂相关问题的均匀聚合物薄膜。
2:样品选择与数据来源:
使用两种新合成的单体——烯丙基-NDI和苯乙烯基-NDI。薄膜沉积在镀银玻璃基底上。
3:实验设备与材料清单:
设备包括克努森池蒸发器、巴耶-阿尔珀特型电子源、扫描探针显微镜(基恩士VN8000)、傅里叶变换红外光谱仪(堀场FT-700)和光学显微镜(基恩士VHX-500)。材料包括NTCDA、3-氨基-1-丙烯、对乙烯基苄胺、DMF、丙酮、三氯甲烷、二氯乙烷、氯仿和THF。
4:0)、傅里叶变换红外光谱仪(堀场FT-700)和光学显微镜(基恩士VHX-500)。材料包括NTCDA、3-氨基-1-丙烯、对乙烯基苄胺、DMF、丙酮、三氯甲烷、二氯乙烷、氯仿和THF。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:先合成单体,再通过气相沉积(有无电子辅助)和旋涂法制备薄膜。沉积条件:烯丙基-NDI在180°C下沉积20分钟,苯乙烯基-NDI在270°C下沉积60分钟。电子源工作电压为40V,电流为10mA。旋涂参数为500rpm持续20秒,900rpm持续10秒。通过SPM、FT-IR和THF溶解性测试对薄膜进行表征。
5:数据分析方法:
通过SPM分析表面形貌(粗糙度Ra),通过FT-IR光谱分析化学结构,通过光学显微镜观察THF浸泡后的薄膜稳定性。
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FT-IR Spectrometer
FT-700
Horiba
Chemical characterization of films using reflection-absorption mode.
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Scanning Probe Microscope
VN8000
Keyence
Characterizing surface morphology of deposited films in dynamic force mode.
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Optical Microscope
VHX-500
Keyence
Observing film stability after immersion in solvent.
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Knudsen Cell
Evaporating monomer materials for vapor deposition.
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Electron Source
Bayard-Alpert type
Assisting vapor deposition by electron irradiation to initiate polymerization.
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