含Sb聚硅烷合成及性能研究.pdf

1、聚硅烷(-SiR<,2->SiR<,2->)是一類主鏈完全由硅原子組成的具有σ離域體系的聚合物,其價(jià)帶能隙為3~4 eV.聚硅烷本身電導(dǎo)率僅10<'-12>~10<'-15>S/cm,屬于絕緣體,但經(jīng)摻雜后,其電導(dǎo)率可在10<'-8>~10<'-1>S/cm范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié),最高可達(dá)0.2S/cm.聚硅烷有許多優(yōu)異的光電性能,因而被用作半導(dǎo)體、光導(dǎo)體、非線性光學(xué)材料等功能材料.該論文選擇聚甲基硅烷(PMS)作為母體,通過反應(yīng)制備銻取代聚硅

2、烷(APS),采用FT-IR、元素分析、UV、<'1>H-NMR、<'29>Si CP/MAS-NMR、GPC、TGA等方法對(duì)其組成、結(jié)構(gòu)、分子量和穩(wěn)定性進(jìn)行分析表征;將其氧化摻雜,研究其半導(dǎo)體性能.采用Wurtz法合成PMS,其化學(xué)組成為[(MeHSi)<,0.73>(MeSi)<,0.27>]n.以四氯化碳為氯化劑,在溫和的反應(yīng)條件下對(duì)PMS氯化,獲得聚氯甲基硅烷(PCMS).氯化反應(yīng)對(duì)Si-H鍵具有較高的選擇性,Si-H的取代率能

3、夠達(dá)到90%以上.以兩種方法合成了APS:(1)通過PMS直接與SbCl<,3>反應(yīng)合成:以THF為溶劑,加入吡啶作催化劑,可以有效抑制副反應(yīng)的發(fā)生,所得APS的組成為[(MeHSi)<,0.33>(MeSi)<,0.57>(MeSiSb)<,0.10>]n;(2)通過PCMS與SbCl<,3>反應(yīng)合成.以上兩種方法合成的APS具有以Sb原子為中心的Si-Sb相連的支化交聯(lián)結(jié)構(gòu),電導(dǎo)率在10<'-8>~10<'-7>S/cm之間,屬半導(dǎo)