Tính chất và ứng dụng Bán dẫn hữu cơ polyme công nghệ chế tạo: Phần 2

Phần 2 Tài liệu Bán dẫn hữu cơ polyme công nghệ chế tạo, tính chất và ứng dụng tiếp tục giới thiệu đến bạn đọc nội dung tiếp theo từ chương 6 đến chương 8 về các vấn đề như: Điện tử học phân học, vật liệu quang tử học phân tử, nghiên cứu tính chống ăn mòn kim loại, bền môi trường và khả năng hấp thụ sóng điện từ của vật bán dẫn hữu cơ polyme. Tài liệu là Tài liệu tham khảo cho bạn đọc là sinh viên trong lĩnh vực hóa học và công nghệ polyme và bạn đọc khác có quan tâm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tính chất và ứng dụng Bán dẫn hữu cơ polyme công nghệ chế tạo: Phần 2 Phần IIIỨNG DỤNG VẬT LIỆU BÁN DẪN HỮU CƠ POLYMEChương 6ĐIỆN TỬ HỌC PHÂN TỬ6.1. Những khái niệm điện tử dọc phân tử6.1.1. Giới thiệu điện tử học phân tửHiện nay, để làm giảm kích thước các chi tiết điện tử đến kíchthước nanomet có hai hướng khác nhau. Một mặt, kích thướccủa chi tiết các linh kiện điện tử được làm nhỏ đi. Mặt khác,nguời ta cố gắng mô phỏng theo các chức năng của hệ thốngsinh học với sự trợ giúp của các phân tử hóa học. Trong đó cầnphải sử dụng các khả năng của hệ thống sinh học như nhận biếtthông tin, truyền thông tin và khả năng nhớ thông tin. Vớihướng thứ nhất, bằng công nghệ nano, người ta có thể chế tạolinh kiện có độ phân giải đến 100nm theo các phương phápnanolithography, như hình 183. Tuy nhiên, với việc nhỏ hóalinh kiện đến một chừng mực nào đó, ta không thể tiếp tục chianhỏ tiếp vì những điều kiện vật lý không cho phép, như hiệuứng nhiệt, hiệu ứng bề mặt... Chính vì lẽ đó, để có thể chế tạođược linh kiện phân tử, con đường thứ hai mô phỏng sinh họcvới sự trợ giúp của hóa học sẽ đưa đến thành công của điện tửhọc phân tử (Molecular Electronics) và điện tử học sinh học(Bioelectronics). Vật liệu sẽ đóng vai trò quan trọng trong điệntử học phân tử chính là bán dẫn hữu cơ ICP. Vật liệu phù hợp cho điện tử học phân tử được sử dụng là vậtliệu polyme dẫn điện thuần ICP. Các vật liệu polyme dẫn thuộcnhóm có polyme cấu trúc liên hợp và trên mạch cacbon có cácnối đơn do liên kết σ và nối đôi do liên kết π thay đổi một cáchluân phiên. Tính chất dẫn điện của ICP là do sự tạo ra trạng tháiđan xen vào nhau của các nối đôi. Một ví dụ đơn giản nhất cho Nguyễn Đức Nghĩa294polyme dẫn chính là polyacetylen có mạch cacbon thẳng, nhưhình 184. Giống như các loại vật liệu bán dẫn truyền thống vôcơ (Si, Ge) độ rộng dải năng lượng của polyme dẫn nằm trongkhoảng giữa vật liệu cách điện và kim loại. Khác với vật liệubán dẫn vô cơ truyền thống, khả năng dẫn diện của vật liệu hữucơ được tăng lên thông qua sự tạo thành các phức khi có thêmchất doping donor hay chất doping aceptor và làm cho vật liệutrở nên dẫn điện qua cách dẫn p hay n. Một cách khác có thểlàm tăng độ dẫn điện, ví dụ đối với các lớp polyacetylen, chooxy hóa một phần bằng các ion, khi đó độ dẫn điện có thể đạttới 103 S/cm, giá trị tối đa hiện nay vào khoảng 105 S/cm. Advanced Photolithography Resolution IC Chip Photoresist [L&S] [bit DRAM] 1) PR coating (PR) 0.80 μm G-line (436nm) Si wafer I-line hν 0.50 μm (365nm) 2) UV exposure 4~64M photomask 0.40 μm DRAM photochemical reaction 0.35 μm 0.25 μm DUV latent images 64-256M DRAM 3) Development 0.20 μm (alkaline KrF laser developer) 0.18 μm (248nm) 256M-1G 0.15 μm DRAM 0.13 μm Positive-tone images Negative-tone images 4G – ? 0.10 μm DRAM 4) Etching ArF laser (PR R = 70nm (193nm) stripping) R = kλ /(NA) F2 (157nm) Ar2 (126nm) Hình 183. Công nghệ quang khắc tiên tiến phân giải nano chế tạo linh kiên điện tửChương 6. Điện học phân tử giới thiệu ₫iện tử học phân tử 295 Electronic Structure of Polyacetylene Examples) Polyacetylene Semiconductor Si Si Si or C-C-C-C-C-C-C-C-C or C - C = C - C = C - C = C - C = C Si Si Si a 2a Si Si Si 1D semiconductor ...