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《DAST-石墨烯复合薄膜的制备与光电特性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要摘要近年新材料技术的快速发展，使THz探测技术成为了一种重要的技术，由此也推动了THz技术的发展，使之在世界范围引起了研究热潮。但是，非制冷太赫兹探测器的研究进展缓慢。传统上，相关的探测器使用无机型热敏感膜材料，其对太赫兹波段的吸收较弱，难于满足非制冷太赫兹探测的需要。为此，本文首先合成出了4-（4二甲基氨基苯乙烯基）甲基吡啶对甲基苯磺酸盐（DAST）非线性有机材料。在此基础上，把DAST与石墨烯分别通过原位和非原位复合的方法，制备出新型的DAST-石墨烯复合材料，并将这些材料通过旋涂工艺制备成薄膜。本文系统地研究了所制薄膜的
2、晶相形貌、红外及太赫兹光谱、紫外-可见光光谱、拉曼光谱、热敏电阻变化等。相关研究还未见国内外文献报道。本文的具体研究成果如下：（1）利用原位复合方法在DAST合成过程中掺入石墨烯，从而合成出DAST-石墨烯原位复合材料，并利用元素分析、红外测试等多种手段对合成的DAST产物进行了测试。结果显示合成的产物的确为非线性有机材料DAST。（2）在复合过程中，氧化石墨烯中的O原子与DAST中苯环上的H原子形o成氢键，电子通过氢键转移使氧化石墨烯在80C的低温下发生了还原反应，这是一种新发现的氧化石墨烯的还原反应。通过该反应使DAST与石墨
3、烯紧密地结合在一起。与之相比，非原位形成的氢键数量远低于原位复合过程，使DAST与石墨烯的结合能力弱，由此导致DAST-石墨烯非原位复合薄膜的光学、电学性能明显弱于原位复合薄膜。在光学方面，石墨烯的加入使复合薄膜在可见光至THz波段吸收明显增强。复合薄膜的远红外光谱吸收峰还出现蓝移现象。在电学方面，6与DAST薄膜相比，原位复合薄膜的电阻值（7.6×10Ω）下降了4至5个数量级，10而非原位（1.13×10Ω）仅下降1至2个数量级，原位复合薄膜导电性能更为优-1良，同时原位复合薄膜电阻温度系数（TCR）（-0.0279K）绝对值最
4、大，能够满足微测辐射热计的性能要求。（3）对具有不同石墨烯浓度的复合薄膜的形貌、光学及电学性能进行了研究。发现在5%浓度左右的原位复合薄膜的形貌更好，浓度小于5%会出现DAST大量结晶，浓度大于5%石墨烯对DAST的红外吸收峰有抑制作用。此外，5%浓度下复合薄膜还具有较好的综合热敏电阻性能，而低浓度下的导电能力不足，高浓度下的成膜质量低，说明5%的石墨烯浓度为该复合薄膜的较优化浓度。关键词：DAST，石墨烯，复合薄膜，电学性能，光学性能IABSTRACTABSTRACTInrecentyears,therapiddevelopme
5、ntofnewtechnologyandnewmaterialsmaketheterahertz(THz)sourcesbecomeaconventionaltechnology.Asaresult,manyresearchinstitutionsintheworldbegintopaymoreattentiontoTHzandtheuncooledTHzdetectors.However,theinorganicsensitivematerialsareutilizedwidely.Suchmaterialsrespondwee
6、klytoTHzsignals,whichcannotmeetthedevicerequirements.So,wefirstsynthesizedDAST.Basedonit,in-situandex-situDAST-graphenecompositematerialsweresynthesized.Accordingly,DASTfilms,in-situcompositefilms,andex-situcompositefilmswerefurtherprepared.Theresultingfilmsweresystem
7、aticallyinvestigatedwithmetallographicmicroscope,scanningelectronmicroscope(SEM),fouriertransforminfraredspectroscopy,UV-visspectroscopy,Ramanspectroscopy,andhighresistancemeter,respectively.Themainresultsofthisthesisarelistedbelow:(1)Inin-situprocess,grapheneismixedw
8、ithDASTduringtheDASTsynthesis.Theproductsarecharacterizedbyelementalanalysisandfouriertransforminfraredspectroscopy,bothofwh
