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    National Tsing Hua University Institutional Repository > 工學院  > 材料科學工程學系 > 博碩士論文  >  共軛高分子MEH-PPV光電行為與機械應力之關係: 單分子與跨分子作用之探討


    Please use this identifier to cite or link to this item: http://nthur.lib.nthu.edu.tw/dspace/handle/987654321/86160


    Title: 共軛高分子MEH-PPV光電行為與機械應力之關係: 單分子與跨分子作用之探討
    Authors: 翁宗民
    Description: GH02101031607
    碩士
    材料科學工程學系
    Date: 2014
    Keywords: 共軛高分子;MEH-PPV;up-conversion;超快雷射;時間解析;局部應力
    Abstract: 在過去實驗室學長的研究成果中,我們可發現在共軛高分子超薄膜的研究,藉由機械拉伸、薄膜除潤、或製程溶劑揮發,使高分子鏈經歷機械拉伸,而使其被迫處於分子拘束狀態,此時分子鏈段上之激子困縛(exciton trapping)下降,使發光效率有非常明顯的提升。
    但在過去學長的研究成果中,我們也發現高濃度摻雜薄膜在經由機械拉伸時,其光電增益非常不明顯,且若將濃度提高到100%(純MEH-PPV薄膜)來進行拉伸實驗,此薄膜非常的脆以至於無法拉伸(約在0.5%即產生破裂)。為了克服這個問題並探討應力對於高濃度薄膜光電增益的影響,本實驗利用了有別於以往單層結構摻雜的雙層結構薄膜拉伸,我們將100%共軛高分子MEH-PPV覆蓋於光學惰性高分子PS基材上,經外部機械拉伸所引起之局部形變過程中,探討其局部應力與巨大發光增益行為之關係,可發現其發光增益隨著局部應力上升而指數上升,當局部應力達215MPa時,其發光增益可達40倍之多,其應力效應歸因於促使分子鏈段處於一應力拘束狀態,降低了局部形變區域中MEH-PPV分子鏈上之電荷捕捉能力,也就是對其charge-phonon coupling予以抑制之效果,並由共軛焦微螢光光譜量測拉伸薄膜的各個區域,我們可以發現在局部形變區域中的MEH-PPV高分子,其共軛長度有明顯的改變,且在局部形變區域內其發光增益也遠大於彈性形變區,其發光增益與所受的應力呈正相關。其後利用飛秒時間解析上轉換系統,量測在極短時間尺度下,拉伸薄膜在各個區域其時間解析光譜,藉由探討其光譜位置紅位移的速度及激子總量隨著時間的改變,來探討局部應力對共軛高分子MEH-PPV的發光行為的影響。
    最後,我們分別準備了1% MEH-PPV/PS及100% MEH-PPV兩種薄膜,並為了排除低膜厚薄膜(100nm以下特別顯著)在旋轉塗佈時的殘留應力影響,將兩薄膜的厚度均提高至700nm,利用飛秒時間解析上轉換系統來探討分別由intra-chain interaction及inter-chain interaction主導的兩系統,其在相同時間尺度下衰退機制是否有不同,並找出其物理意義。
    URI: http://nthur.lib.nthu.edu.tw/dspace/handle/987654321/86160
    Source: http://thesis.nthu.edu.tw/cgi-bin/gs/hugsweb.cgi?o=dnthucdr&i=sGH02101031607.id
    Appears in Collections:[材料科學工程學系] 博碩士論文

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