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离子注入法掺杂聚乙炔的初步探索

Preliminary investigation on ion implantation for doping ofpolyacetylene film

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【作者】 林森浩盛康龙鲍锦荣王玫珉邹志宜沈之荃杨慕杰

【Author】 Lin Senhao Sheng Kanglong Bao Jinrong Wang Wenmin Zhou Zhiyi (Shanghai Institute of Nuclear Research, Academia Sinica)Sen Zhiquan Yang Mujie (Zhejiang University)

【机构】 中国科学院上海原子核研究所浙江大学浙江大学

【摘要】 <正> 聚乙炔(CH)x是一种简单的共轭有机导电高分子材料。1975年日本白川首先用高浓度的Ti(OBu)4-AlEt3体系在-78℃下定向聚合得到了均匀的、具有高结晶度的顺式(CH)x薄膜。1977年白川与美国MacCDiarmid等合作,发现掺杂能改善(CH)x的导电性能。后来又发现掺入不同的杂质可使(CH)x显示n型或P型半导体的特性。聚乙炔薄膜具有物理上准一维金属膜型的一些特殊性质,因而引起物理学家的广泛兴趣。1980年美国Su、Schrieffer和Heeger提出了聚乙炔的孤立子(Soliton)导电模型,并用这种模型成功地阐述了一些实验现象。(CH)x的原料便宜,合成简单,具有广阔的应用前景。人们预期可以把聚乙炔应用于制备太阳能电池、蓄电池及塑料半导体器件等。

【Abstract】 A preliminary investigation on ion implantation with iron ion for doping of po-lyacetylene film was described. We have studied the effects of iron ion implantation in thin sheets of cis-polyacetylene. with a 0.13mPa vacuum chamber and a simple liquid-nitrogen cooling device, Fe+ ion implantations were performed at energies ranging from 15 to 30 keV, with doeses from 5×1015 to 1 ×1017 ion/cm2. Infre-red spectra showed that cis and trans composition of the polyacetylene film has no significant differences from the pristine ones. Rutherford Backscattering Spectra (RBS) indicated the creation of an iron enriched surface layer. Sheet resistances of the polyacetylene film implanted with 21 keV Fe+ ion showed as a function of dose.

【关键词】 离子注入聚乙炔掺杂
【Key words】 ion implantation polyacetylene doping
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