이 문서에서는 poly(3,4-ethylenedioxythiophene), poly(3,4-propylenedioxythiophene), 및 폴 리의 반응 기상 증 착에 대 한 프로토콜 설명 (thieno [3.2-b] thiophene) 유리 슬라이드와 거친 기판, 섬유, 종이 등에 대 한 영화.
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이 논문에서
요약
초록
Conformally 사용자 정의-설계, 저압 반응 챔버를 사용 하 여 임의의 기판에 활용 된 고분자를 코팅 하는 방법을 설명 합니다. 전도성 고분자, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) 및 poly(3,4-propylenedioxythiophene) (PProDOT), 및 반도체 고분자, 폴 리 (thieno [3.2-b] thiophene) (PTT), 높은 무질서 개성에 예금 되었다 고 종이 수건, 직물 등 높은 표면 영역, 질감된 기판. 이 증 착 챔버 버전은 이전 증기 원자로 시스템 3, 4-propylenedioxythiophene 및 thieno와 같은 휘발성과 비휘발성 단위체를 수용할 수 있기 때문에 보고 [3.2-b] thiophene. 고체와 액체 oxidants의 활용도 시연 했다. 이 방법의 한 가지 한계는 두께 모니터에 정교한 제자리에 없다. 폴리머 코팅 스핀-코팅 및 표면 접목, 같은 일반적으로 사용 되는 솔루션 기반 코팅 방법에 의해 만들어진 없습니다 종종 유니폼 또는 기계적 저하에 취약. 이것 보고 증기 위상 증 착 방법 그 단점을 극복 하 고 일반적인 솔루션 기반 코팅 방법에 대 한 강력한 대안입니다. 특히, 폴리머 필름 보고 방법으로 코팅 균일 하 고 멀 마이크로미터 스케일 에서도 거친 표면에 있습니다. 이 기능은 유연 하 고 높은 질감 기판에 전자 장치에서 증기 입금 폴리머의 미래 응용 프로그램 수 있습니다.
서론
실시 하는 폴리머와 반도체 재료 유연성1, stretchability2, 투명도 낮은 밀도,3,4 를 만들기 위한 특별 한 기회를 제공 하는 독특한 특성을가지고 다음-세대 전례 없던 기판에 전자 장치입니다. 현재, 많은 연구자는 유연한 만들려고 고분자 재료 및 착용 형 전자5,6 , 스마트 섬유7의 독특한 속성의 활용 노력. 그러나, 높은 질감된 표면 및 종이, 직물 및 스레드/원사, 같은 비-강력한 기판 conformally 코트 수 unmastered 남아 있습니다. 가장 일반적으로, 고분자 합성 되며 솔루션 메서드를 사용 하 여 표면에 코팅. 8 , 9 , 10 , 11 , 12 솔루....
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프로토콜
시 약에 대 한 MSDS를 읽었고 당신의 기관에서 필요에 따라 모든 화학 안전 조치를 따르십시오.
1. Cl PProDOT 및 Cl-PTT의 증 착
- 그림 1에서 보듯이 사용자 관 증기 증 착 챔버의 구조 구축.
- 2 인치 (마약) 융합 석 영 튜브를 만들어 1/4-인치 (외경, 마약) 융합 석 영 쪽 입구. 맞춤식 U 자형 1 인치 스테인레스 스틸 튜브와 Dewar 플라스 크 콜드 트랩을 확인 합니다.
- 진공 게이지와 콜드 트랩 스테인리스 KF 커넥터를 사용 하 여 석 영 튜브를 연결 하 고 빠른 연결 커플링. 석 영 용액에는 모노 머를 배치 하 고 1/4-인치 통해 관 약 실에는 용액을 연결 커플링 및 바늘 밸브 빠른 연결. 장소는 챔버에 도가니에 산화 제.
- 산화 제, 기판은 단위체에 대 한 소스를 난방으로 별도 난방 테이프를 사용 합니다. 가스 입구 소개 필요한 경우 프로세스 압력 제어를 추가 노블 가스 챔버의 오른쪽 끝에 추가 합니다.
-
Cl PProDOT의 증 착
- 단량체 앰 풀에 3, 4-propylenedioxythiophen....
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결과
Cl PProDOT 영화 중앙 관에 따라 개별 측면 위치에 배치 하는 1.3 c m x 2.5 c m 유리 슬라이드에 형성의 두께 profilometer (그림 3)에 의해 측정 되었다. Conductivities는 집에서 만든 4 포인트 프로브 시험 역을 사용 하 여 저항 측정에서 계산 했다. 100 nm 두꺼운 Cl PProDOT 영화 유리 슬라이드에 측정된 전도도 잠재적인 전극 소재로이 영화 자격 충분 한 106 S/cm입니다. 그림 4 는 유리 슬라이드에 100 nm PProDOT 필름의 AFM 이미지 이다. 엑스레이 광전자 분광학 (XPS) 스펙트럼 Cl PProDOT 영화 전에 유리 슬라이드에 모든 잔여 FeCl3 제거 되었습니다 증명 하기 위해 모였다 고 전도성 폴리머 (그림 5).......
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토론
반응의 메커니즘은 산화 중 합. 동일한 메커니즘을 사용 하 여 폴리머 코팅 방법 electropolymerization17 를 포함 하 고 단계 중 합18증기. Electropolymerization과 필요 합니다 전도성 기판, 균일 하 고 컨 포 멀 코팅의 장점은 부족 한 환경 비 우 솔루션 기반 방법19. 기존 수증기 단계 중 합 방법 여기 보고 메서드와 유사 하지만 높은 휘발성 단위체20유해만 수 있습니다. 우리의 방법은 기존 방법의 챔버 디자인을 개선 하 고 높은 휘발성 단위체 뿐만 아니라 비휘발성 단위체만 유해 하지 않을 수 있습니다. 새로운 실시 및 반도체 고분자, PTT, PProDOT 등의 수 기상 증 착 메서드를 사용 하 여 처음으로 보고20여기에 의해 합성 되었다.
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공개 사항
저자는 공개 없다.
감사의 글
저자는 기꺼이 미국 공군 사무실의 과학적 연구, 계약 번호 FA9550-14-1-0128 아래 로부터 재정 지원을 인정 한다. T. L. A. 또한 기꺼이 데이빗과 루 실 패 커드 재단 지원 부분을 인정합니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 3,4-에틸렌디옥시티오펜, 97% | 시그마 알드리치 | 483028 | |
| 3,4-프로파일렌디옥시티오펜, 97% | 시그마 알드리치 | 660485 | |
| 티에노[3,2-b]티오펜, 95% | 시그마 알드리치 | 702668 | |
| FeCl3, 97% | 시그마 알드리치 | 157740 | |
| Br2 | 시그마 알드리치 |
참고문헌
- Kaltenbrunner, M., et al. Ultrathin and lightweight organic solar cells with high flexibility. Nat. Commun. 3, 770(2012).
- Savagatrup, S., Printz, A. D., O'Connor, T. F., Zaretski, A. V., Lipomi, D. J. Molecularly Stretchable Electronics. Chem. Mater. 26, 3028-3041 (2014).
- Lee, J. -Y., Connor, S. T., Cui, Y., Peumans, P.
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재인쇄 및 허가
