基于氧化石墨烯功能材料提高PEDOT:PSS电极性研究

基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PE DOT:PSS)/氧化石墨烯(GO)混合溶液,利用旋涂法制 备了高电导率透明阳极,并采用硫酸(H₂SO₄)浸渍处理的方式,使其导电特性进一步 增强。采用最佳方式 处理的PEDOT:PSS/GO混合薄膜在厚度为40 nm时,其方阻为80 Ω/□,在550 nm时的透过率达到87.7％。 基于表面形貌的AFM图,吸收光谱和拉曼光谱,在少量氧化石墨烯掺杂和硫酸处理后,PSS －和PEDOT⁺链 相分离,使得PEDOT:PSS的结构发生了变化,提高了混合薄膜的电导率。与ITO和纯PEDOT: PSS分 别作为阳极的OLED器件相比,采用优化的PEDOT:PSS/GO混合薄膜作为阳极时的OLED器件具有 最低 的启亮电压和最高的电流效率,其最大亮度是纯PEDOT:PSS作为阳极的OLED的1.7倍。较高 的透过率, 电导率和HOMO能级,尤其是表面形貌的改变都有利于PEDOT:PSS/GO阳极OLED器件性能的改善 。     

基底温度对电子束沉积SiO_2薄膜的影响

利用热力学统计理论及薄膜生长理论,给出了薄膜堆积密度、折射率与基底温度之间的关系。在实验中采用电子束热蒸发技术,在不同的沉积速率和基底温度下制备了单层二氧化硅薄膜。研究了沉积速率与薄膜表面均匀度及折射率的关系,并着重分析了基底温度对薄膜折射率、透射率、表面形貌及微观结构的影响。实验结果表明:基底温度升高,薄膜表面粗糙度减小,晶粒间隙缩小,折射率增加,透射率提高,吸收度降低。且当基底温度为500℃时,在可见光区域SiO2薄膜的透射率可达99.4%以上。对实验数据进行拟合,理论计算与实验结果符合得很好。     

偶氮掺杂光学薄膜非线性光学特性研究

为探索温度不同及掺杂浓度不同对极化聚合物二次谐波产生（SHG）的影响,用实时电晕极化装置对一种偶氮主客体掺杂薄膜进行了研究,结果显示,对于这种主客体掺杂体系,二次谐波产生强度随温度先增大后减小,存在一个最佳值;在最佳极化温度下,随着偶氮材料掺杂浓度的提高,二次谐波产生强度,先增大后减小。结合紫外-可见吸收谱对结果进行分析,对产生这种现象的物理机制提出一种新的解释：随着掺杂浓度的提高分子间作用不可忽略,使得偶氮材料的一阶超极化率的大小发生变化,导致二次谐波强度发生变化。     

一种有机聚合物光波导的制备及性能研究

溶胶凝胶法制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)掺杂偶氮类化合物分散红1(DR1)薄膜波导,并通过对薄膜厚度、折射率以及紫外-可见吸收谱的测量,分析了波导薄膜的性能。通过使用棱镜薄膜耦合装置激发薄膜波导的导模,观察导模激发情况。利用m线光谱学测量并计算了导模的同步角,计算了波导有效折射率,并在理论上分析了波导的一些重要参数。     

入射角和杂质吸收对一维光子晶体反射镜的影响

利用复折射率的方法和膜系设计软件TFcalc分别研究了入射角和杂质吸收对一维光子晶体反射镜反射谱和透射谱的影响.结果表明:随着入射角的增大,一维光子晶体反射镜的禁带中心位置蓝移,禁带宽度减小.入射角小于60°时,带隙势阱深度几乎不变,大于60°后带隙势阱深度变化较大.当入射角无限接近90°时,P偏振光的带隙几乎消失,S偏振光的带隙几乎保留.杂质吸收对于一维光子晶体的反射谱和透射谱显著影响时的临界消光系数值分别是0.001和0.0003.高折射率介质层的杂质吸收对光谱的影响较小.     

NMOB分子LB膜的光谱及其非线性光学特性研究

通过稳态和时间分辨荧光及二次谐波产生(SHG)的方法研究了2-硝基-5-(N-甲基-N-十八烷基)氨基苯甲酸(NMOB)分子朗缪尔-布罗基特(Langmuir-Blodgett,LB)多层膜的光谱及非线性光学特性。LB膜的稳态荧光谱较溶液红移大。而纯的NMOBY型LB多层膜与NMOB/花生酸交替的LB多层膜之间差别较小;由于分子间的相互作用,使得NMOB分子在溶液中比在LB膜中的荧光衰减时间大。在LB膜中,纯的NMOB和NMOB与花生酸交替的LB多层膜的荧光衰减时间相差不大,说明NMOB分子层内的相互作用较大,而层间的相互作用较小;由于苯环两侧的不对称取代,分子内部形成固有的偶极矩,使得NMOB/花生酸交替的LB多层膜具有较大的宏观偶极矩,因而具有大的二阶非线性极化率,其超分子极化率约为β=4×10-29esu。     

4-羧基-4′-氨基偶氮苯LB膜的光谱及其二次谐波产生特性研究

采用紫外可见吸收谱和二次谐波产生的方法研究了一种新型偶氮化合物分子的LB膜及非线性光学特性。4-羧基-4′-氨基偶氮苯分子在水表面可以形成稳定的单分子膜并且可以较好的转移到固体基板上形成LB多层膜。测量了LB膜二次谐波产生随入射基频光入射角的变化关系,二次谐波信号强度最大值在入射角约为60°的地方,LB膜具有非常大的二次谐波信号强度,其分子超极化率约为β=1.17×10-29esu。     

两种偶氮苯化合物LB膜的光谱与非线性光学特性

两端具有推拉电子基团的偶氮化合物中的N=N双键提供了优异的电子通道,有利于产生非线性光学效应,并且推拉电子基团对偶氮化合物的非线性光学特性有较大的影响.采用紫外可见吸收和二次谐波产生(SHG)技术研究了两种推-拉"型偶氮苯分子Langmuir-Blodgett(LB)膜的光谱和二阶非线性光学特性.4-硝基-4′-氨基偶氮苯(NAA)和4-羧基-4′-氨基偶氮苯(CAA)分子在亚相表面可以形成稳定的单分子膜,并且能较好地转移到固体基板上形成LB多层膜;由于-NO2比-COOH具有更强的吸电子能力,电子在NAA分子内更容易转移,并形成较大分子偶极矩,分子具有更大的一阶超极化率.实验测得NAA和CAA的二阶非线性系数d33分别为40.8 pm/V和24.2 pm/V,一阶超极化率β分别为1.97×10-29esu和1.17×10-29esu,NAA分子的一阶超极化率约为CAA的1.7倍,实验与理论计算结果符合较好.     

一种新型可溶喹吖啶酮衍生物LB膜的制备及其光谱特性

采用表面压-分子面积(π一A)等温曲线和紫外-可见吸收谱的方法研究了一种新型喹吖啶酮衍生物材料LB膜的制备及其光谱特性．实验表明,这种新型喹吖啶酮衍生物能够在水面上形成稳定的单分子膜,它与花生酸(AA)混合后不仅可以形成很好的单分子膜,而且可以较好地转移到固体基片上制备成LB膜多层膜．这种新型喹吖啶酮衍生物LB膜的紫外-可见吸收谱的吸收峰位较稀溶液发生了红移,这是由极性溶剂分子与其相互作用的结果．它在溶液和LB膜中都是以单体的形式存在．     

分子结构对偶氮化合物薄膜全光极化特性的影响

利用旋涂法制备出4种主客体掺杂型有机薄膜,并对其进行厚度、折射率、紫外-可见吸收谱以及全光极化后二次谐波的测量.实验结果发现,对于厚度相同的薄膜,全光极化后的二次谐波产生(SHG)值与偶氮苯分子的偶极性强弱有关,偶极性越强SHG值越大.计算结果表明,在这4种薄膜中,二阶非线件光学系数d33最大为4.97×10-1 pm/V,其偶氮分子结构特征是连接在苯环上的硝基(-NO2)的吸电子能力最强,而d33最小为2.55×10-2pm/V,与最大的相差一个数量级.这些结果在理论上可以解释为:主要是由于不同分子结构的材料其偶极性强弱不同而使它们受光激发的难易程度不同,最终导致宏观表现出来的SHG值不同.这将为分子材料的设计提供实验依据.