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聚苯胺图形薄膜电化学加工技术的研究

杨梅  
【摘要】:导电高聚物作为一种新型的有机材料在微电子学领域内有着广泛的应用。本文对新型共轭导电高分子材料的导电机理进行了分析,综合评述了导电高聚物薄膜制备及成形的现状和发展方向。本文提出电化学微探针加工原理,设计制作了聚苯胺薄膜图形的电化学微加工装置,并初步在不锈钢表面得到了特定的图形。 本文比较了恒电位法和循环伏安法电化学合成聚苯胺的特点。利用循环伏安法研究了在不同电解质溶液中聚苯胺的电化学合成及其电化学氧化还原行为,着重分析了苯胺单体浓度、底液中质子酸浓度以及阴离子种类、扫描速度对苯胺的聚合过程和电化学活性的影响。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR),扫描电子显微镜(SEM)表征了本征态和掺杂态聚苯胺的结构和微观形貌。总结出在强酸性条件下,利用循环伏安法能制备出高电导率,较光滑的聚苯胺膜。 本文自制了四电极电导率仪,利用此装置较精确地测量了不同酸掺杂后的聚苯胺膜的电导率。此外,本文自行设计制作了电化学微加工装置,利用此装置在不锈钢表面上沉积出了特征点,根据扫描电子显微镜观察到的沉积图案,分析了影响图形薄膜加工中的因素。本文最后分析了制约聚苯胺薄膜图形微探针电化学加工技术的因素,提出了改进装置的措施。实验结果验证了聚苯胺图形薄膜电化学微加工原理的可行性。 本文对聚苯胺图形薄膜电化学微探针加工技术进行了较为深入的研究,为制备微型传感器打下了坚实的基础,在微加工领域内有着潜在的应用前景。


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