离子注入聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔薄膜的改性研究

采用能量为 ( 10～ 35 )keV ,剂量为 ( 3 0× 10 15～ 4 8× 10 17)ions/cm2 的氮离子 (N+)对聚 ( 2 甲氧基 5 辛氧基 )对苯乙炔 (PMOCOPV)进行离子注入改性。PMOCOPV薄膜的电导率随注入离子能量和剂量的增加而迅速提高。当注入N+的能量为35keV ,剂量为 4 8× 10 17ions/cm2 时 ,PMOCOPV薄膜的电导率为 0 0 96S/cm ,比本征态的电导率提高了 7个数量级。通过超高阻测试仪研究了PMOCOPV薄膜表面电导率与温度的关系 ,发现N+注入PMOCOPV薄膜的电导活化能为 0 15 6eV。离子注入PMOCOPV薄膜的电导率的环境稳定性优于I2 和FeCl3 掺杂的PMOCOPV。对离子注入PMOCOPV薄膜的导电机理进行了初步探讨。     

离子注入改性聚[2-甲氧基-5-(3''''-甲基)丁氧基]对苯乙炔微观结构与性能

采用低能氮正离子(N )对π共轭高分子聚[2-甲氧基-5-(3'-甲基)丁氧基]对苯乙炔(MMB-PPV)薄膜进行离子注入改性,注入剂量为9.6×1016 ions/cm2,能量为30 keV.利用红外光谱、紫外-可见吸收光谱、X射线衍射、透射电镜及热失重等手段对离子注入改性MMB-PPV薄膜的微观结构及热学性能进行研究.红外光谱显示,注入后分子侧链烷氧取代基的C-H振动峰强度减弱,同时在3442、1622 cm-1等处出现了N-H键的振动峰;薄膜的紫外-可见吸收光谱向长波方向移动,且在可见光区范围内的吸收强度增加;离子注入使聚合物分子链排列更加规整,取向度明显增大,结晶性能大大改善;经过离子注入后,聚合物材料的初始分解温度由未注入时的245.64 ℃提高至280.52 ℃,分子的热稳定性能显著增强.     

聚(2,5-二丁氧基)对苯乙炔的制备及其离子注入改性研究

通过双醚化反应、氯甲基化反应以及在强碱性条件下进行的脱氯化氢反应,制备出新型光电功能材料聚(2,5 二丁氧基)对苯乙炔(PDBOPV)。采用能量为10～35keV,剂量为3.0×1015～4.8×1017ions/cm2的氮离子(N+)对PDBOPV进行离子注入改性。PDBOPV薄膜的电导率随注入离子能量和剂量的增加而提高。当注入N+的能量为35keV,剂量为4.8×1017ions/cm2时,PDBOPV薄膜的电导率为0.136S/cm,比本征态的电导率提高了8个数量级。通过超高阻测试仪研究了PDBOPV薄膜表面电导率与温度的关系,发现N+注入PDBOPV薄膜的电导活化能为0.155eV。离子注入PDBOPV薄膜的电导率的环境稳定性能优于Br2、I2和FeCl3掺杂的PDBOPV。对离子注入PDBOPV薄膜的导电机理进行了初步探讨。     

低能离子注入对聚苯胺薄膜的改性研究

利用低能量的N 对电化学合成的聚苯胺薄膜进行了离子注入改性 ,实验结果表明 :聚苯胺薄膜经N 注入后薄膜电导率随注入能量和剂量的增加而提高 ,电导率最大提高了 9个数量级 ,即由本征态的电导率 (>1× 1 0 -12 S/cm)提高到 1 76× 1 0 -3 S/cm(注入剂量 :3× 1 0 17ions/cm2 ,注入能量 :35keV) ;同时离子注入后聚苯胺薄膜在可见光范围的吸收比增强。     

低能离子注入对聚吡咯甲烯的改性

利用低能氮离子对聚[(3乙酰基吡咯-2,5-二)对二甲氨基苯甲烯](Papdmabeq)薄膜进行了离子注入改性(注入能量为10～35 keV、剂量为1.2×1016～2.2×1017ions/cm2),研究了与材料三阶非线性极化率相关的物理量的变化规律.结果表明,氮离子注入使Papdmabeq薄膜的光电特性都发生了显著变化.适当能量和剂量的氮离子注入Papdmabeq薄膜后,薄膜中导电岛的数量增加,在聚合物分子链间形成了大的导电区域,导致其电导率显著提高.当注入离子的能量为25 keV、剂量为2.2×1017ionS/cm2时,Papdmabeq薄膜的电导率为9.2×10-4S/cm,比本征态Papdmabeq的电导率提高了5个数量级,且离子注入后薄膜电导率的环境稳定性优于经碘掺杂的Papdmabeq.氮离子注入可以使这种聚合物薄膜在可见光范围内的光吸收大幅度提高,使共轭程度得到显著增强.当注入离子的能量为35 keV、剂量为2.2×1017ions/cm2时,Papdmabeq的光学禁带宽度(Eg)由1.626 eV降低到1.340 eV.     

电子束蒸发a-Si∶Co薄膜的离子注入改性研究

用电子束蒸发技术制备非晶硅薄膜,不同剂量Co离子注入后真空退火改性。X射线衍射法分析了样品的物相变化特征,发现Co离子注入可诱导非晶硅结晶,有一优化注入剂量5×1016ions/cm-2,使晶化Si(111)峰最强。还测量了非晶硅薄膜电阻率,揭示薄膜电阻温度系数随Co离子掺杂浓度和退火温度改变的规律;在退火温度500℃,离子注入量5×1015ions/cm-2条件下,获得TCR系数高达-2.5%的薄膜材料。     

电子束蒸发a-Si:Co薄膜的离子注入改性研究

用电子束蒸发技术制备非晶硅薄膜,不同剂量Co离子注入后真空退火改性.X射线衍射法分析了样品的物相变化特征,发现Co离子注入可诱导非晶硅结晶,有一优化注入剂量5×1016ions/cm-2,使晶化Si(111)峰最强.还测量了非晶硅薄膜电阻率,揭示薄膜电阻温度系数随Co离子掺杂浓度和退火温度改变的规律;在退火温度500℃,离子注入量5×1015ions/cm-2条件下,获得TCR系数高达-2.5%的薄膜材料.     

Ag离子注入石英玻璃光学透射率研究

用Mevva离子源,将Ag离子注入到石英玻璃中形成纳米晶粒。离子注入的能量为90keV,剂量分别为5×1015、1×1016、3×1016、5×1016、1×1017ions/cm2。X光电子能谱(XPS)分析纳米Ag颗粒没有发生化学反应,说明Ag仍以金属态形式存在。光学透射率测试表明,吸收峰的位置在400nm,当剂量大于5×1016ions/cm2时,发现在440nm左右有一伴峰。分析表明400nm的峰来源于表面等离子体共振吸收,而440nm的伴峰是注入离子形成了少数非常大的纳米颗粒以及纳米颗粒之间相互作用引起的。样品退火后,表面等离子体共振吸收峰红移,而伴峰消失。随着退火的温度升高,峰位红移越大,说明纳米颗粒尺寸增大。     

N+离子注入聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔薄膜的微观结构

通过双醚化反应、氯甲基化反应以及在强碱性条件下进行的脱氯化氢反应,制备出新型光电功能材料聚(2-甲氧基-5-辛氧基)对苯乙炔(PMOCOPV).采用能量为30 keV,剂量为1.2×1016 ions/cm2～4.8×1017 ions/cm2的氮离子(N )对PMOCOPV进行离子注入改性.红外光谱研究表明,离子注入改性后的PMOCOPV,在3433 cm-1和1622 cm-1处出现N-H的振动吸收峰;随着N 注入剂量的增加,PMOCOPV在紫外和可见光区域的吸收增强,且吸收边向长波方向移动;离子注入使PMOCOPV的分子链排列更加规整,取向度明显增加,结晶性能大大改善;离子注入后PMOCOPV的起始分解温度由未注入时的200 ℃提高至360 ℃,材料的热稳定性能显著增强.     

银离子注入热解碳的抗菌性研究

本文用革兰氏阳性菌-金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性菌-大肠杆菌研究了注银医用热解碳的抗菌性。注入银离子的能量为70 keV,剂量分别为5×1014、1×10155、×1015、1×1016、5×1016ions/cm2。用卢瑟福背散射分析(RBS)和X射线光电子能谱(XPS)对注银热解碳的表面进行了微观分析。抗菌实验结果表明,样品的抗菌率随着注入剂量的增大而增大,当注入剂量高于1×1016ions/cm2时,注银热解碳对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率接近100%。RBS和XPS分析结果表明,银离子注入到热解碳表层,且浓度随注入剂量的增大而增加,富银的表面层起到抑菌和杀菌作用。