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《重庆师范大学》 2011年
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PVD方法制备金属酞菁类纳米线及表征

刘颖丹  
【摘要】:有机光电材料是一类具有光电活性的有机材料,广泛应用于有机发光二极管、有机晶体管、有机太阳能电池、有机存储器等领域。与无机材料相比,有机光电材料可以通过溶液法制备大面积和柔性器件。此外,有机材料具有多样化的结构组成和宽广的性能调节空间,可以进行分子设计来获得所需要的性能,能够进行自组装等自下而上的器件组装方式来制备纳米器件和分子器件。有机单晶不仅能揭示材料的本征性质,同时也是构筑高性能光电器件的最佳选择之一,近年来受到人们的广泛关注,因此探索形貌和性能可控的有机纳米材料的制备方法具有重要的研究价值。 本论文利用物理气相沉积(PVD)方法,制备了有机一维纳米材料,系统研究了衬底类型、源温度、沉积温度、沉积时间等对有机纳米材料结构和光电特性的影响。成功地制备出具有独特光学和电学特性的三种有机一维纳米材料,为设计制备新型有机纳米光电子器件奠定了较好的基础。以酞菁钴(CoPc)为模型化合物,用物理气相沉积(PVD)方法制备CoPc纳米线。在优化的生长条件下,制备出百分比较高的CoPc多螺旋结构。通过引入吸附剂Al_2O_3,制备出单分散平贴衬底的CoPc纳米线。同时利用CoPc纳米线作活性层制备出良好光电特性的柔性场效应晶体管。研究结果表明微纳单晶显示出很好的柔性和弹性,这些新颖的特性,预示着有机单晶在柔性器件中的潜在应用。在此基础上,研究了蒸发温度及沉积时间对酞菁镍(NiPc)纳米结构的影响。研究结果发现生长时间越长,酞菁镍的微/纳结构尺寸更大更加均匀。同时TEM、XRD分析结果显示,NiPc单晶纳米线沿着[010]方向择优生长,高分辨晶格间距为1.217 nm;器件在正偏压为12 V时,相应的光电流约为2×10-7 A,比暗电流增大8倍以上。理论分析认为NiPc纳米棒吸收的光子能量等于或超过其带隙能量,激发大量的光生载流子,从而导致光电流增加,呈现出优异的结晶性及光电导特性。以三(8-羟基喹啉)铝(Alq_3)为模型化合物,通过引入吸附剂Al_2O_3,制备出单分散平贴衬底的Alq_3纳米线。阴极荧光测试发现Alq_3纳米线的发光范围在400~700 nm,最大的峰值位于510 nm。导电原子力显微(CAFM)研究结果发现,在5 V偏压下,Alq_3纳米线可产生约500 pA的电流。 研究结果表明物理气相沉积(PVD)方法制备有机一维纳米材料是一条可行的途径,有机一维纳米材料在有机光电子器件领域具有广阔的应用前景。
【学位授予单位】:重庆师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB383.1

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3 刘颖丹;PVD方法制备金属酞菁类纳米线及表征[D];重庆师范大学;2011年
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