附生及溶劑協(xié)同作用對聚3--己基噻吩結(jié)構(gòu)及性能的影響.pdf

1、取向的有機半導(dǎo)體材料具有很多優(yōu)異的特性，如高效的電荷傳輸性能以及各向異性的發(fā)射和吸收特性。通過溶液加工的方法以及利用取向聚合物基底進行附生結(jié)晶的手段得到各向異性的導(dǎo)電聚合物薄膜。我們發(fā)現(xiàn)，P3HT/PCBM在取向聚乙烯(PE)基底上的附生晶體結(jié)構(gòu)受所使用溶劑沸點的影響。使用高沸點溶劑鄰二氯苯(o-DCB)所配置P3HT溶液時，P3HT在PE上形成c軸與PE的c軸平行的side-on和face-on結(jié)構(gòu)。當使用低沸點溶劑氯仿時，晶體的兩種

2、取向結(jié)構(gòu)并不理想。此外，PCBM的添加不影響P3HT的附生結(jié)晶行為。而且取向PE基底也可誘導(dǎo)PCBM形成各向異性結(jié)構(gòu)。PE基底有效地增加了P3HT的face-on晶體含量，face-on晶體與side-on晶體的比例為PSS∶PEDOT基底上的7倍。這種取向晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了各向異性的紫外吸收和熒光。其中使用鄰二氯苯做溶劑時其各向異性比可以達到2。P3HT和P3HT/PCBM膜的光致發(fā)光極化比(IVH/IVV)是約為2，表明其可以很好地應(yīng)用

3、于偏振發(fā)光器件。
　　使用掠入射X射線衍射技術(shù)(GIXRD)研究溶劑類型及厚度對P3HT在高取向PE薄膜的附生結(jié)晶結(jié)構(gòu)的影響。在使用GIXRD時，分別得到入射X射線平行于PE分子鏈方向的衍射結(jié)果和入射X射線束垂直于PE的c軸方向的衍射結(jié)果，從而獲得了薄膜內(nèi)的晶體結(jié)構(gòu)取向信息。P3HT薄膜的厚度在18nm到95nm之間變化。結(jié)果表明，使用兩種溶劑在高度取向的PE基底上得到的P3HT厚膜均得到P3HT的c軸平行于PE拉伸方向的face

4、-on和side-on片晶，使用氯仿溶液得到的薄膜具有更多的face-on結(jié)構(gòu)，相比之下，鄰二氯苯溶劑揮發(fā)后，P3HT在取向的PE基底上具有更多的side-on結(jié)構(gòu)。對于薄膜的厚度而言，兩種溶劑的薄膜的face-on結(jié)構(gòu)均隨著厚度的降低而減少，其中，使用鄰二氯苯溶劑制備的更薄的樣品幾乎全為side-on結(jié)構(gòu)，表明在PE誘導(dǎo)使其獲得取向結(jié)構(gòu)的同時其有序度也大幅度提高。除此之外，紫外吸收光譜表明了，隨著厚度的減小，兩種溶劑得到的P3HT薄膜