构筑苝酰亚胺和酞菁聚集态及光电性能的研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wjz5201
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有机半导体材料在低成本、柔性、大面积、低能耗和微/纳米级的电子器件中存在巨大的潜在应用价值。有机小分子半导体具有价格低廉、种类繁多、结构可调、高的吸光系数和宽的吸收范围以及与柔性基底的兼容性等优势。苝酰亚胺和酞菁是两种典型的具有优异光电性能的有机小分子半导体。但是,它们较低的溶解性限制了其在溶液化加工及大面积器件等方面的应用,因此研究他们在溶液态的聚集方式及其光电性能具有重要意义。本论文基于溶液法,集中阐述了苝酰亚胺纳米带和酞菁纳米结构的制备与光电性能研究。  本研究主要内容包括:⑴利用溶剂交换法制备了N,N-二(1-丙基咪唑)-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(PI-PTCDI)和N,N-二(1-氨丙基-3-丙基咪唑盐)-3,4,9,10-苝四羧酸二酰亚胺(PC-PTCDI)超长,尺寸均一的纳米带,并研究了它们的光电性能。结果表明基于纳米带薄膜器件显示了优异的光探测器特性。操作简便和高光电响应性能使得PTCDI在未来大面积和低成本的光电子装置的制备方面具有极高的应用价值。⑵利用溶液法制备了金属酞菁(MPc,M=Zn,Co,Cu)纳米线/棒/带,并对它们的结构进行了详细的结构表征。结果表明通过改变离子液体的种类、溶液浓度和三氟乙酸与离子液体体积比,实现了纳米结构的可控制备。另外,对ZnPc的光电性能也进行了详细的研究。⑶利用溶液法制备了酞菁氧钒(VOPc)单晶纳米带,并对其结构进行了详细的表征。结果表明,离子液体的特性、溶液的浓度、溶剂的比例等对 VOPc的纳米结构形貌有明显的影响。VOPc三氟乙酸溶液在1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二丁酯盐离子液体([Bmim][(BuO)2PO2])中易得到一维纳米结构―纳米带,其平均长度为20-30μm,宽平均为400-600 nm。此外,基于单根VOPc纳米带制备了晶体管,结果表明纳米带显现了出一定的晶体管效应。
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