本文關(guān)鍵詞：高純度3,4,9,10 Perylenetetracarboxylic Dianhydride-PTCDA的元素分析及核磁共振譜和X射線衍射譜的測(cè)試與分析

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【摘要】：采用真空升華的方法,對(duì)國(guó)產(chǎn)純度為98%的傒四甲酸二酐(簡(jiǎn)稱PTCDA)粉末,在其升華點(diǎn)450℃進(jìn)行了提純。應(yīng)用朗伯比爾定律及紫外-可見(jiàn)光分光光度計(jì)測(cè)試分析,其純度可達(dá)99.8%;利用元素分析儀,對(duì)提純前、后分子中的C元素和H元素含量進(jìn)行了對(duì)比測(cè)定,結(jié)果表明提純后的PTCDA分子中C和H含量十分接近理論值;采用核磁共振(NMR)譜,研究了分子中H元素的歸屬得出,處于兩種不同化學(xué)環(huán)境中的H原子數(shù)目相等并且它位于芳環(huán)上,其分子中存在酸酐;對(duì)PTCDA分子的化學(xué)鍵的形成討論后得出,高純度PTCDA分子中的C,H,O原子主要以共價(jià)鍵結(jié)合;使用X射線衍射(XRD)儀,測(cè)試分析了這種有機(jī)材料的結(jié)晶狀態(tài)及其晶體結(jié)構(gòu)指出,提純后的PTCDA多晶粉末存在α-PTCDA及β-PTCDA兩種物相,主要成份為α-PTCDA,而β-PTCDA約占總成份的五分之一。其晶胞屬于平面單斜晶系底心點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。同時(shí)詳細(xì)研究了在其升華點(diǎn)沉積在P型單晶Si(100)表面,由此形成薄膜的晶體狀態(tài)及其晶粒度的尺寸和能帶結(jié)構(gòu)。高純度α-PTCDA分子在P—Si單晶表面形成有機(jī)層單晶薄膜時(shí),在其薄膜的分子層平面的上、下及其兩側(cè),將由π電子云所覆蓋。由于C,H和O原子最外層價(jià)電子軌道的交疊形成離域大π鍵,從而產(chǎn)生價(jià)電子的共有化運(yùn)動(dòng),使其能級(jí)分裂為能帶。它的價(jià)帶與第一緊束縛帶的能量差為2.2eV,使這種有機(jī)材料具有半導(dǎo)體導(dǎo)電的性質(zhì),本征載流子濃度為1014 cm-3,屬于弱p型有機(jī)半導(dǎo)體材料;它與P—Si的交界面可形成同型異質(zhì)結(jié),對(duì)可見(jiàn)光至近紅外波段的光有很好地響應(yīng)。
【作者單位】： 蘭州文理學(xué)院電子信息工程學(xué)院;蘭州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;蘭州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 高純度PTCDA 元素分析 核磁共振譜 X射線衍射譜 分子結(jié)構(gòu)
【基金】：甘肅省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(145RJZA071) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(60676033,60276026)資助
【分類(lèi)號(hào)】：TQ245.23;O657.3
【正文快照】： 引言有機(jī)功能材料在微電子學(xué)及光電子器件領(lǐng)域,得到了科技工作者廣泛的重視并取得了許多重要研究成果,形成了一門(mén)獨(dú)立的有機(jī)光電子學(xué)科[1-6]。其中3,4,9,10perylenetetra-carboxylic dianhydride(簡(jiǎn)稱PTCDA)是一種具有重要電學(xué)性質(zhì)及光學(xué)特性的紅色粉末狀的單斜晶系寬帶隙有機(jī)

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