大面積超長有機微米線陣列的制備及其在光電探測器上的應用研究.pdf

1、最近,有機小分子材料由于其在分子設計和性能調控方面相對無機材料具有更大靈活性和多樣性,而受到廣泛關注。常規(guī)方法制備得到的一維納米結構傾向于以宏觀無序的形式分布于溶液中或者基底上,使對其電學、光電性能研究停留在單個器件的階段,嚴重阻礙了其集成化應用。大面積超長微納米線陣列的實現(xiàn),可以使我們不用煩惱單根一維納米結構的位置和對齊準確性,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,這無疑可以大大促進一維微納米結構的大規(guī)模集成化應

2、用。本研究主要內容包括：
　　⑴溶劑揮發(fā)法制備大面積超長甲基方酸微米線陣列及其光電探測性能研究。利用溶劑揮發(fā)方法制備得到了大面積超長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1×1cm2。近乎定向的甲基方酸微米線方向與反浸潤方向一致。我們在二氧化硅基底上基于甲基方酸陣列化微米線制備了近紅外光電探測器件,展示了顯著而穩(wěn)定的光響應性能。同時,我們還將此微米線陣列轉移到柔性

3、的PDMS基底上,轉移率可達95％。柔性基底上的微米線同樣具有顯著而穩(wěn)定的光響應性能。微米線陣列即便彎曲到曲率半徑為1cm-1時,仍能保持好的光響應性能。這種在柔性基底上轉移有機微米線陣列的方法,為今后有機微納米結構在柔性器件中的應用提供了新的可能。
　?、品肿幽０搴凸饪棠z條紋模板輔助揮發(fā)誘導大面積超長甲基方酸微米線陣列的生長及其光電探測性能研究。利用浸潤/反浸潤周期性分子模板輔助揮發(fā)誘導自組裝的方法,得到了大面積超長的甲基方酸微

4、米線陣列。微米線寬度為3-4μm,高度為550nm,且只選擇性的生長在羥基末端的浸潤性溝道內部。因此可以通過調節(jié)分子模板上浸潤區(qū)域的間距來準確調控微米線的間距。我們還發(fā)展了一種光刻膠條紋模板輔助揮發(fā)誘導自組裝的方法得到了選擇性生長在可浸潤的光刻膠條紋兩邊的大面積超長的甲基方酸微米線陣列。微米線寬度2μm,長度10mm。我們可以通過調節(jié)光刻膠條紋的間距實現(xiàn)微米線間距的調節(jié)。此種模板輔助獲得1×1cm2大面積超長微米線陣列的方法具有很高的實

5、用性和可重復性,使以后有機小分子集成化器件的制備與應用成為可能。我們在二氧化硅基底上基于甲基方酸陣列化微米線制備了近紅外光電探測器件,顯示了顯著而穩(wěn)定的光響應性能。
　?、枪饪棠z溝道模板輔助揮發(fā)誘導大面積超長富勒烯微米線陣列的生長及其光電探測性能研究。通過光刻膠溝道模板輔助揮發(fā)方法得到了大面積超長的富勒烯微米線,面積可達1×1cm2。微米線選擇性的生長在暴露出二氧化硅基底的浸潤性溝道內,因此我們可以通過調節(jié)浸潤溝道的間距來準確調控