大面積超長(zhǎng)有機(jī)微米線陣列的制備及其在光電探測(cè)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(duì)無(wú)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(wú)序的形式分布于溶液中或者基底上,使對(duì)其電學(xué)、光電性能研究停留在單個(gè)器件的階段,嚴(yán)重阻礙了其集成化應(yīng)用。大面積超長(zhǎng)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(duì)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(wú)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(zhǎng)甲基方酸微米線陣列及其光電探測(cè)性能研究。利用溶劑揮發(fā)方法制備得到了大面積超長(zhǎng)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(rùn)方向一致。我們?cè)诙趸杌咨匣诩谆剿彡嚵谢⒚拙€制備了近紅外光電探測(cè)器件,展示了顯著而穩(wěn)定的光響應(yīng)性能。同時(shí),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(shí),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。
　?、品肿幽０搴凸饪棠z條紋模板輔助揮發(fā)誘導(dǎo)大面積超長(zhǎng)甲基方酸微米線陣列的生長(zhǎng)及其光電探測(cè)性能研究。利用浸潤(rùn)/反浸潤(rùn)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(zhǎng)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(zhǎng)在羥基末端的浸潤(rùn)性溝道內(nèi)部。因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)分子模板上浸潤(rùn)區(qū)域的間距來(lái)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(zhǎng)在可浸潤(rùn)的光刻膠條紋兩邊的大面積超長(zhǎng)的甲基方酸微米線陣列。微米線寬度2μm,長(zhǎng)度10mm。我們可以通過(guò)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(zhǎng)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?cè)诙趸杌咨匣诩谆剿彡嚵谢⒚拙€制備了近紅外光電探測(cè)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(zhǎng)富勒烯微米線陣列的生長(zhǎng)及其光電探測(cè)性能研究。通過(guò)光刻膠溝道模板輔助揮發(fā)方法得到了大面積超長(zhǎng)的富勒烯微米線,面積可達(dá)1×1cm2。微米線選擇性的生長(zhǎng)在暴露出二氧化硅基底的浸潤(rùn)性溝道內(nèi),因此我們可以通過(guò)調(diào)節(jié)浸潤(rùn)溝道的間距來(lái)準(zhǔn)確調(diào)控