自组装薄膜.ppt

参考文献,超分子层状结构组装与功能,沈家骢 等著,科学出版社,2004.,第二级,第三级,第四级,第五级,*,静电自组装薄膜材料的合成和研究,一、实验的背景知识,薄膜的应用前景,当今高科技的发展，要求计算机的运算速度越,来越快，计算机基础器件的大规模集成度越来,越高,元件尺寸越来越小。而传统硅器件的微,米尺寸已接进器件的下限尺寸。,加之纳米尺寸电子器件由于不存在热力学和量子力学的障碍，将增加信号处理速度，降低能量消耗,.,纳米尺寸超薄膜是承担本世纪科学技术,的革新，被寄以厚望的功能材料。,纳米级超薄有序膜的分子器件的研究已,成为世界科技大国重点投资的高技术,领域。,传统的真空沉膜,分子束外延膜磁控溅射膜等,薄膜的种类,自组装膜,静电自组装,氢键自组装,共价自组装,电荷转移,Langmuir,-Blodgett,(LB),膜,1,st,SAMs(1946),W.A.,Zisman,1,st,alkanethiol,SAMs,(1983),Ralph,Nuzzo,David,Allara,LB,成膜技术,Head to head,Tail to tail,Head to tail,Tail to head,X,Y,Z,LB,技术的表面压,面积等温线,Methyl,Stearate,CH,3,(CH,2,),16,COOCH,3,Molecular Area(,2,),15,20,2530,Surface Pressure(,mN/m,),0,10,20,30,40,50,Monolayer,Collapse,什么是自组装膜,？,自组装单分子膜：,通过表面活性剂的头基和基底之间产生化学吸附，在界面上自发形成有序的单分子层，是一种新型的有机成膜技术。,优点：,简单易行、结构稳定和不需特殊,贵重的仪器。,Modified Various Surfaces by Self-Assembly,静电自组装膜,Langmuir,1999,15,4842-4846,金属配合物聚阳离子和有机聚阴离子,形成的静电自组装膜,Self-Assembling MoleculesBottom-Up Approach,Synthesis,Assembly,Solution,=,Au,基片,共价自组装,共价自组装,Langmuir,1999,15,1360-1363,基于氢键的自组装膜,此外,还有通过电荷转移、主客体等相互作用制备的自组装膜,半菁染料的重要性,Donor-,共轭体系,-,acceptor(,D-,-A,结构）,强的分子内电荷转移性质，大的二阶分子超极化率,半菁染料是潜在的二阶非线性光学材料,(,倍频材料）,在光通讯、激光扫描和信息存储等方面,有重要的应用前景。,J.Am.Chem.SOC.,1990,112,7389-7390,半菁染料可用于太阳能光电池,J.Am.Chem.SOC.,1990,112,7389-7390,Marks,通过共价自组装途径,制备的半菁多层膜,参考文献,.,超分子层状结构,组装与功能,沈家骢等著,科学出版社,2004.,2.,Ulman,A.,An Introduction to,Ultrathin,Organic Films:,From,Langmuir,Blodgett to Self-Assembly,Boston,Academic Press.,.,黄春辉等，光电功能超薄膜，北京：北京大学出版社,，,2001.,Thank you,！,我们步入了超薄膜的春天,！,