研究目的
通过将聚合物与富勒烯的可溶性衍生物混合，并从混合薄膜中有选择性地溶解出富勒烯，研究其对聚(3-己基噻吩)(P3HT)薄膜表面及纳米尺度形貌的控制，从而提升有机薄膜晶体管和化学传感器的性能。
研究成果
顺序混合与选择性蚀刻工艺有效控制了薄层P3HT薄膜的表面与纳米级形貌，提升了其电荷传输性能及作为化学传感器的灵敏度。这种基于溶液的策略具有可扩展性，可用于开发采用新型聚合物的高性能化学传感器。
研究不足
该研究的局限性在于所使用的特定材料和加工条件可能并不具有普适性。传感器的灵敏度和选择性取决于混合与蚀刻工艺引发的形貌变化，而这种变化可能因不同分析物而异。
1：实验设计与方法选择：
研究通过将P3HT与PCBM混合并使用DIO作为加工添加剂，利用纳米级相分离增强分子有序性。采用乙酸丁酯(BA)对混合薄膜进行选择性PCBM刻蚀。
2：样品选择与数据来源：
在疏水改性基底上制备P3HT及P3HT:PCBM混合薄膜，通过紫外-可见光谱、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)进行表征。
3：实验设备与材料清单：
设备包括分光光度计(V-770，JASCO公司)、原子力显微镜(XE-100，Park Systems)、X射线衍射仪(D8-Advance，布鲁克)和X射线光电子能谱仪(Axis Supra，Kratos Analytical)。材料包含P3HT、PCBM、氯仿、BA、DIO和OTS。
4：实验流程与操作步骤：
薄膜经旋涂、退火处理后进行BA浸泡选择性刻蚀，制备有机薄膜晶体管(OTFT)并测试其电学与传感性能。
5：数据分析方法：
通过紫外-可见、AFM、XRD和XPS数据评估形貌与结构变化，基于场效应迁移率和阈值电压评价OTFT性能。
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spectrophotometer
V-770
JASCO, Inc.
Obtaining UV-Vis spectra of thin films
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X-ray diffractometer
D8-Advance
Bruker
Analyzing crystalline structures of thin films
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atomic force microscope
XE-100
Park Systems
Imaging surface morphology and nanostructures of thin films
-
X-ray photoelectron spectrometer
Axis Supra
Kratos Analytical
Performing XPS analysis on thin films
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semiconductor parameter analyzer
HP4156A
Testing transistor and sensor devices
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