基于手性聚噻吩嵌段共聚物的圆偏振光探测器

手性有机半导体由于具有光谱可调和易于加工的优点，在小型化和集成化的圆偏振光检测中具有广泛的应用前景。本文通过控制手性异腈(PPI)的加入合成了聚(3-己基噻吩-嵌段-聚(苯基异氰))(P3HT₈₀和P3HT₈₀-PPI(L)₃₀)。实验结果证明了两种半导体聚合物被成功合成。测试了两种半导体聚合物的光学特性，发现嵌段聚合物P3HT₈₀-PPI(L)₃₀具有手性光学活性。制备了基于有机场效应晶体管的圆偏振光探测器，研究器件对于450 nm的圆偏振光旋向的区分性能。实验结果表明，手性异腈(PPI)的加入虽然降低了P3HT₈₀的电学性能，但引入了手性光学活性，使基于P3HT₈₀-PPI(L)₃₀制备的器件能够区分圆偏振光的旋向，并且在450 nm的光电流不对称因子g_res达到了0.083。     

纳米氢氧化镁的结构表征和阻燃特性

采用活性剂包覆的溶液沉淀法制备了不易团聚的纳米氢氧化镁粉体.经透射电镜表征,其形态是短轴方向尺寸为6～9nm,长轴方向尺寸为50～100nm的针状粒子.随着氢氧化镁粒径的减小,光致发光光强度显著增强.同时还制备了氢氧化镁/EVA(1∶1)纳米复合材料,该材料的极限氧指数(LOI)为38.3.高分辨透射电镜照片表明氢氧化镁纳米粒子在EVA基体中分散均匀.     

主、侧链修饰对异靛蓝基共轭聚合物结构及电学性能的影响

研究了基于异靛蓝及其衍生物的给-受体共轭聚合物主、侧链修饰对电学性能的影响。采用掠入射X射线衍射、原子力显微镜和4200半导体参数测试仪对聚合物结构与形貌以及电学性能进行了表征。实验结果表明,烷基侧链的加入会增大空间位阻,使得分子堆积从较为有序的edge-on结构变得混乱无序,导致结晶性和电学性能的下降。平均空穴迁移率从0.05cm~2·V~(-1)·s~(-1)下降至2.11×10~(-3) cm~2·V~(-1)·s~(-1)。但当主链用苯并二呋喃二酮(BIBDF)这一强吸电子的长共轭单元替代异靛蓝单元之后,由于主链平面性的提高,引起分子堆积变好,结晶性和电学性能显著提高,并不影响溶液加工性且该聚合物显示出良好的双极型传输特性。空气中电子与空穴平均迁移率可以达到0.29cm2·V~(-1)·s~(-1)和0.49cm2·V~(-1)·s~(-1)。     

偏振发光的钙钛矿纳米线薄膜

偏振发光薄膜在液晶显示中有潜在的应用,可有效降低能耗。制备偏振发光薄膜的关键在于对发光材料进行有序的取向。以各向异性的CsPbBr₃纳米线为发光材料,使用偏心旋涂法对其进行取向并制备偏振发光薄膜。采用荧光光谱仪测试薄膜的偏振度,使用扫描电镜观察纳米线的取向形貌。通过改变偏心旋涂的基底、纳米线分散液的浓度和溶剂组分来优化纳米线薄膜的取向,获得了良好的荧光偏振度。     

石墨烯电极有机薄膜晶体管研究

利用化学气相沉积法生长的高性能的层状石墨烯,通过转移和图案化后用作电极,制备了底接触的并五苯有机薄膜晶体管(OTFTs)。原子力显微镜观察发现,石墨烯电极的厚度比一般的金电极薄的多,所以石墨烯电极厚度对并五苯晶粒的生长影响不大。电学性能研究得到器件的输出和转移曲线、开关电流比、阈值电压、场效应迁移率。转移曲线的关态电流约为10-9 A,电流的开关比超过103。基于底接触的并五苯OTFTs的最大场效应迁移率约2×10-2 cm2.V-1.s-1。     

制备方法对共混物有机薄膜晶体管性能的影响

文章采用旋涂和滴涂两种方法分别制备了聚3-己基噻吩（P3HT）和聚苯乙烯（PS）共混物的有机薄膜晶体管器件,并通过掠角X射线衍射,扫描电镜和原子力显微镜对薄膜结构进行了研究,结果表明使用旋涂方法时薄膜中的P3HT形成了纳米网络结构,P3HT分子采取了共轭平面垂直于硅片表面的排列方式,这种结构有利于载流子的传输,从而提高了旋涂方法得到的薄膜的场效应迁移率。     

2,7-二癸基-[1]苯并噻吩[3,2-b][1]-苯并噻吩的制备及性能研究

以邻氯苯甲醛、NaHS·xH2O、癸酰氯为原料,经消去、酰化,还原反应合成2,7-二癸基二苯并二噻吩(C10-BTBT)。通过核磁共振表征和确证。本文研究了C10-BTBT光学性能、热学性能、电学性能以及环境稳定性。紫外-荧光光谱研究证明,化合物在近紫外光激发下发出明亮的蓝光,发射中心波长在352nm。液晶相的相转变温度通过差热扫描仪测定,测量结果为熔点Tcp=112℃,清亮点Tmp=125℃。通过喷墨打印技术制备了底栅顶接触结构的2,7-二癸基二苯并二噻吩的OTFT器件,场效应平均迁移率达到0.1cm2/V·s,最大迁移率达到0.25cm2/V·s,开关比超过104。放置空气中不同时间,器件开态电流和开关比没有较大变化。     

纳米氢氧化镁的结构表征和阻燃特性

采用活性剂包覆的溶液沉淀法制备了不易团聚的纳米氢氧化镁粉体，经透射电镜表征，其形态是短轴方向尺寸为6～9nm，长轴方向尺寸为50～100nm的针状粒子。随着氢氧化镁粒径的减小，光致发光光强度显增强，同时还制备了氢氧化镁／EVA(1：1)纳米复合材料，该材料的极限氧指数(LOI)为38．3，高分辨透射电镜照片表明氢氧化镁纳米粒子在EVA基体中分散均匀。     

联萘偶氮苯环状手性剂的制备及其光异构化过程

环状光敏手性剂不仅具有较好的光稳定性,且可以通过控制环张力而对分子的光异构化速率进行调控,但其与液晶分子间的相容性有待提高。本文通过在联萘基团的6,6′位点处引入与液晶分子结构相似的棒状刚性取代基,制备了BPO5BA联萘偶氮苯环状光敏手性剂,探究了其在溶液和液晶中的光异构化过程,并通过计算Teas溶解度参数对手性剂分子与液晶分子间的相容性进行探究。通过研究发现,与Azo-o-Bi分子相比,BPO5BA分子中由于刚性取代基的引入,使偶氮苯基团的转动受到了环张力和刚性的限制,导致该分子在溶剂和液晶中的光异构化程度较低。此外,BPO5BA分子具有与Azo-o-Bi分子相反螺旋方向和较大的β值,且与液晶分子间的相容性较好。     

PDCLC膜光电性能的研究以及柔性液晶盒的制备

用紫外光诱导相分离方法制备了聚合物分散胆甾相液晶（PDCLC）薄膜,研究了固化光强对薄膜形态以及光电性能的影响,同时探讨了不同制备条件下PDCLC膜的相形态变化与光电性能之间的关系。研究表明：固化光强较低时相分离较完全,产生的液晶微滴尺寸较大,相应的光电性能包括反射率、对比度以及响应时间有所改善。采用上述探讨的优化条件,成功地制备了尺寸为7cm2的反射式柔性双稳态液晶盒。