Способ получения органического фотополупроводникового материала

Способ получения органического фотополупроводникового материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ФОТОПОЛУПРОВОДНИКОВОГО МАТЕРИАЛА , включающий приготовления жидкой композиции, полив ее на подложку и высушивание, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, жидкую композицию получак)Т из органического полупровдника и растворителя, а перед поливом освещают светом, спектр которого перекрывается со спектром поглощения органического полупроводника . 2.Способ по п. 1, отличающ и и с я тем, что в качестве органического полупроводника используют нитропроизводные флуоренона. 3.Способ по пп. 1 и 2, о т л и чающи и с я тем, что в качестве растворителя-используют диоксан, ацетон , дихлорэтан, диметилформамид, тетрагидрофуран. 9 4.Способ по .пп. 1-3, о т л и Iw ч .а ю щ и и с я тем, что жидкую композицию освещоцот светом, включающим спектральный диапазон 200-500 им.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) (П) 3(я) 6 03 6 13 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

rIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

t lj

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3407070/28-12 (22) 01.03.82 (46) 30.08.84. Бюл. Р 32 (72) И.М.Каширский, Ю.С.Булышев и В.В.Синицкий (71) Иркутский государственный университет им. A..А.Жданова (53) 772.93(088.8) (56) 1. Акимов И.A., Черкасов Ю.A., Черкашин М.И. Сенсибилизированный фотоэффект. М., Наука, 1980, с. 384.

2. Патент США )) 3796573, кл. G 03 G 5/06, опублик.. 12.03.74 (прототип) . (54) (57) 1, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ФО1 ОПОЛУПРОВОДНИКОВОГО NATEРИАЛА, включающий приготовления жидкой композиции, полив ее на подложку и высушивание, о т л и ч а ю/ шийся тем, что, с целью упрощения технологии из готовлени я, жидкую композицию получают из органического полупровдника и растворителя, а перед поливом освещают светом, спектр которого перекрывается со спектром поглощени я органического полупроводника.

2. Способ по и, 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве органического полупроводника используют нитропроизводные флуоренона.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что в качестве растворителя используют диоксан, ацетон, дихлорэтан, диметилформамид, тетрагидрофуран. ф

4. Способ по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ .и и с я тем, что жидкую композицию освещают светом, включающим спектральный диапазон 200-500 нм. сС

111127

Изобретение относятся к способам получения орг анических фотопхюупровод» никовых материалов с широкой спектральной областью чувствительности и может быть использовано в фотометрии, электрофотографии . 5

Известны способы получения органических фотополупроводниковых материалов, включающие приготовление жидкой композиции из органического полу- 10 ,проводника, растворителя, связующего и сенсибилизатора, расширяющего спектральную область чувствительности, полив ее на подложку и высушивание. В качестве сенсибилизатора используют вещества, которые могут

Ьбраэовывать компдексы с переносом заряда .с органическим полупроводником. При этом в материале возникает дополнительная фоточувствительность в полосе поглощения комплекса с переносом заряда, которая имеет место в более длинноволновой области по сравнению со спектром фоточувствительности полупроводника. В качестве сенсибилиэатора-используют такжекрасители различных классов. При этом в фотополупроводниковом материале возникает дополнительная фоточувствительность в полосе поглощения красителя f.1 1 . 30

Однако сенсибилизаторы, нрименяемые в известных способах, являются . обычно слОжными органическими соединениязес, технология синтеза которых сложна. 35

Известен способ получения материала, согласно которому готовят жидкую композицию органического полупроводника и-тина с растворителем, сенси,билизатором.и связующим, поливают ее 40 на подложку, высушивают до получения твердой планки. В качестве сенсибилизатора используют специально синтезированные цианиновые, мероцианиновые или стирольные красители.

Синтез указанных красителей сложен(2), Однако этот способ включает несколько стадий и требует широкого ас-. сортимента химических реактивов и обоРудования, а также проведения опеРа- 50 ций дозировки сенсибилизатора и его .введения в жидкую композицию. Кроме того, материал, изготовленный по описанному способу иэ композиции, содержащей только полупроводник, сенсибилиэатор и растворитель, обладает высокой гетерогенностью, низкой адгеэией х подложке и малой механической прочностью. Для устранения этих недостатков согласно описанному способу в жидкую композицию дополнительно вводят ® связующее вещество. Это также усложняет технологию изготовления материала.

Цель изобретения - упрощение технологии получения органического фотополупроводникового материала. l 65 указанная цель достигается тем, что согласно способу получения органического фотополупроводникового материала, включающему приготовление жидкой композиции, полив ее на подложку и высушивание, жидкую композицию получают иэ растворителя и органического полупроводника, а перед поливом освещают светом, спектр которого перекрывается со спектром поглощения последнего.

В качестве органического полупроводника используют нитропроиэводные флуоренока.

В качестве растворителя используют диоксан, ацетон, дихлорэтан, диметилформамид, тетрагидрофуран.

Жидкую композицию освещают светом, включающий спектральный диапазон 200500 нм.

Исходными химическими компонентами в этом синтезе служат сам полупроводник и растворитель. Под действием света между полупроводником и растворителем происходит фотохимическая реакция, продукты которой являются сенсибилиэатором, т.е, расширяют спектральную область чувствительности фотополупроводникового материала в сторону длинных волн и увеличивают его интегральную чувствительность.

Продукты фотохимической реакции

Митропроиэводных флуоренона с раствори» телем улучшают механические свойства материала, его адгезию к подложке и подавляют процессы кристаллизации в ием. Поэтому органический фотополупроводниковый материал Может быть изготовлен беэ применения связующего вещества, Световая энергия в полосе поглощения полупроводника (т.е. в диапазоне длин волн от 200 до 500 нм при использовании в качестве полупроводника нитропроизводных флуоренона), которая необходима для синтеза сенсибилизатора, определяется составом жидкой композиции и требуемой чувствительностью в длинноволновой области спектра и лежит в интервале от 10 до 50 Дж на 1 см композиции. В свя-.

3 зн - с этим, время освещения жидкой композиции выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить световую энергию из указанного диапазона при известной мощности используемого источника света.

Пример ° 30 мг 2, 4, 7-тринитрофлуоренона растворяют в 3 мл диметилформамнда марки ЧДА. Получен- . ную композицию наливают в кювету из оптического кварца размерами 10 х

10 х 50 ммэ. Кювету помещают на расстоянии 0,3 м от ксеноновой лампы мощностью 1 кВт и освещают интегральным светом этой лампы в течение

5 мин. При освещении в композиции происходит взаимодействие 2, 4, 7-три1111127

Составитель М. Волкова

Редактор М.Недолуженко Техред М.Тепер КорректорМ.Максимишинец

Заказ 6307/37 . . .Тираж 463 . . Подпксное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал IIIIII 1Ïàòeíò, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нитрофлуоренона с . диметилформамидом, при котором образуется продукт, ок" рашивающий композицию в коричневый цвет.

Иэ полученной таким образом композиции готовят фотополупроводниковый материал, для чего композицию поливом наносят на полированную алюминиевую подложку размером 10 х 20 мм к высушивают при комнатной температуре на воздухе до образования на под ложке твердого слоя фотополупроводника. Для удаления остатков растворителя материал выдерживают в вакууме при 50 С в течение 1 ч. Полученный материал представляет собой алюминие- 15 вую подложку с нанесенной на ее поверхность однородной пленкой органического фотополупроводника толщиной

4 мкм, обладающей зеркальным отражением. 20

Используя электрофотографическую методику, определяют интегральную чувствительность материала к свету вольфрамовой лампы накаливания и ши; рину спектральной области чувствитель-2g ности. Интегральная чувст вительнооть материала составляет 3 10 iIK1. с1., красная граница спектральной области чувствительности материала соответствует длине волны 750 нм.

Для сравнения описанным способом готовят фотополупроводниковый матери.ал кз каждой композиции 2, 4, 7-тркнитрофлуоренона с диметклформамидом, не подвергавшейся освещению. Интегральная чувствительность этого материала составляет 5 10 лк с " . а красная граница спектральной области чувствительности соответствуеа длине. волны 460 нм.

Предлагаемый способ может быть исI пользован для получения фотополупроводниковых материалов на основе органических полупроводников, способных вступать в фотохимические реакции. Одним иэ наиболее чувствительных полупроводников такого типа является тринитрофлуоренон, получение фотополупроводникового материала на основе которого предусматривает базовый способ. Недостатком базового способа является сложность технологии синтеза красителей, применяемых в качестве сенсибклизатора, необходимость использования широкого ассортимента химических реактивов н оборудования, наличие дополнительных операций дозирования и введения сенсибилиэатора в жидкую композкцию, из которой готовят материал, необходимость дополнительного использования связующего вещества.

Предлагаемый способ не требует для синтеза сенсибклиэатора реактивов.

Методика синтеза согласно этому способу проста и технологична. Синтез может осуществляться непосредственно в процессе. приготовления жидкой композиции полупроводника и растворителя.

Для его проведения требуется только источник света. Способ позволяет просто дозировать содержание сеысибилизатора в композиции и тем самым варьировать спектральную характеристику чувствительности материала, для этого необходимо изменять длительность освещения. При изготовлении органического фоточувствительного материала с использованием предлагаемого способа яе требуется применения связующего вещества.