返回首页
当前位置: 网站首页 > 学习频道 >

功能高分子材料

时间:2009-04-22来源:未知 作者:admin 点击:
除一般的结构材料外,一些高分子材料还具有光电磁等性能。例如在制造集成电路时高分子感光材料在光刻过程中被大量使用。导电高分子材料和有机半导体打开了单分子电路的大门。
  

除一般的结构材料外,一些高分子材料还具有光电磁等性能。例如在制造集成电路时高分子感光材料在光刻过程中被大量使用。导电高分子材料和有机半导体打开了单分子电路的大门。有机发光半导体材料为显示器件打开了一个大幅度降低成本的大门。高分子压电材料则为力与电的转换提供了新的途径。高分子热电材料则提供了新的热电转换途径。


一、光

1.高分子发光二极管
高分子发光二极管(Polymer Light-emitting diode)是有机发光二极管(OLED)的一种。高分子发光二极管同小分子有机发光二极管相比具有造价更低,加工更简单的优点。
2.液晶显示材料
高分子液晶材料具有普通液晶材料的光学特性,但是由于转变速度比较慢,因此通常用于对显示转变速度要求不高的场合。

3.非线性光学高分子材料

4.光阻(photoresist)
光阻是在积体电路生产过程中把掩膜上的图形转移到硅片或者其他基底上使用的高分子材料。大部分在积体电路中应用的光阻对紫外线敏感。光阻有正型光阻和负型光阻两种。正型光阻在受到紫外光UV照射后会分解,因此可以溶解于显影剂中.而负型光阻在受到紫外光照射后则会交联,因此照光的地方会硬化,无法溶解于显影剂中.


二、电

1.介电材料与高分子

  1.1 低介电常数材料
  低介电常数材料(low-K 材料)是当前半导体行业研究的热门话题。通过降低积体电路中使用的介电材料的介电常数,可以降低积体电路的漏电电流,降低导线之间的电容效应,降低集成电路发热等等。低介电常数材料的研究是同高分子材料密切相关的。传统半导体使用二氧化硅作为介电材料,二氧化硅的介电常数约为4。真空的介电常数为1,干燥空气的介电常数接近于1。
    1.1.1 SiLK
SiLK是Dow Chemical开发的一种低介电常数材料,目前广泛用于集成电路生产。目前已知SiLK是一种高分子材料,但是具体结构仍然是秘密。SiLK的介电常数为2.6。

目前已知SiLK是一种芳香族热固性材料,含不饱和键,不含氟,不含氧和氮。SiLK以寡聚物溶液的形式提供,通过甩胶到硅片上后在氮气下加热到320摄氏度去除溶剂并初步交联。最终需要在400摄氏度以上保温来完成交联。
    1.1.2 Porous SiLK与Porous MSQ
通过在SiLK中添加纳米级空洞可以进一步降低介电常数。目前Porous SiLK的介电常数为2.2。

MSQ是methylsilsesquioxane的缩写,这是一种硅基高分子材料,通过在MSQ中添加纳米级空洞,Porous MSQ的介电常数可以达到2.2-2.5。

纳米级空洞通常是通过合成嵌段共聚物的办法来实现的。


 1.2 高介电常数材料
 PVDF是一种具有高介电常数的高分子材料,其介电常数可以达到10。


2.导电高分子材料
导电高分子材料是一类具有接近金属导电性的高分子材料。同金属相比高分子材料具有低密度,低价格,高可加工性等优点。
 2.1纯高分子导电高分子材料
纯高分子导电高分子材料通过π键电子的运动导电。主要包括聚乙炔类导电高分子材料,聚噻吩类导电高分子材料,聚吡咯类导电高分子材料,聚苯胺类导电高分子材料以及Poly (arylene vinylene)类导电高分子材料。

纯高分子导电高分子材料可以用于金属防腐涂层,储能元件,探测器,电化学器件,非线性光学,电磁屏蔽等应用。
 2.2导电高分子复合材料
通过在高分子中搀杂金属或碳类导电添加物(活性炭,碳纤维,碳纳米管等)普通高分子材料也可以具有导电性质。


3.压电与电致伸缩材料
PVDF是一种具有压电与电致伸缩效应的高分子材料。具有压电效应的材料可以把机械形变能转化成电能,具有电致伸缩效应的材料可以把电能转化成机械形变能。


三、磁

铁磁性高分子最早报道于2001年,(Science 16 November 2001; 294: 1503-1505)。这种高分子也是一种共轭高分子。参见Magnetic polymer makes its debut。


四、热

PVDF也是一种具有热电效应的高分子材料。具有热电效应的材料可以把热能转化成电能或者把电能转化成热能。

------分隔线----------------------------
最新评论
发表评论
推荐内容