[发明专利]有机涂层材料载流子密度的监测方法

摘要

本发明涉及一种有机涂层材料载流子密度的监测方法。该方法的具体操作步骤如下：测试电极基材为不锈钢棒，用环氧树脂密封，其工作面经纸打磨、清洗、干燥后，涂上有机涂层材料，涂膜厚度控制在25±2μm，并在35℃恒温干燥，得到涂膜电极：将涂膜电极在室温的5％钠盐溶液中浸泡，以饱和甘汞电极为辅助电极，铂电极为参比电极，测量涂膜电极体系的电位U和电容Csc；作Csc^－2～U对应关系曲线，得到Mott－Schottky关系图；根据Mott－Schottky关系式将该Mott－Schottky关系图外推至电位轴的交点，即得到平带电位U_fb，同时由斜率求得涂层的空间电荷密度N_D，即载流子密度。

主权项

1、一种有机涂层材料载流子密度的监测方法，其特征在于该方法的具体操作步骤如下：a.测试电极基材为不锈钢棒，用环氧树脂密封，其工作面经纸打磨、清洗、干燥后，涂上有机涂层材料，涂膜厚度控制在25±2μm，并在35℃恒温干燥，得到涂膜电极；b.将步骤a得到的涂膜电极浸泡在电解质溶液中，并将电极工作面水平放置，然后以饱和甘汞电极为辅助电极，铂电极为参比电极，测量涂膜电极体系电容Csc随在工作电压U的变化关系；c.将步骤b测得的电容CSC与工作电压U的变化关系，作Csc-2～U对应关系曲线，得到Mott-Schottky关系图；根据Mott-Schottky关系式，对于n型半导体有：$\frac{1}{{\mathrm{Csc}}^2}=\frac{2}{{\mathrm{ϵϵ}}_{0}e{N}_D}(\Delta U_{\mathrm{SC}}-\frac{\mathrm{kT}}{e})=\frac{2}{{\mathrm{ϵϵ}}_{0}e{N}_D}(U-U_{\mathrm{fb}}-\frac{\mathrm{kT}}{e})$ 对于p型半导体，则有：$\frac{1}{{\mathrm{Csc}}^2}=\frac{2}{{\mathrm{ϵϵ}}_{0}e{N}_D}(-U+U_{\mathrm{fb}}-\frac{\mathrm{kT}}{e})$ 其中Csc为空间电荷层电容，ε为有机涂层材料的介电常数，ε0为真空介电常数(为8.854×10-12F/m)，e为电子电量，ND为载流子密度，U为工作电压，Ufb为平带电位，k为波尔兹曼常数，T为绝对温度；将所得Mott-Schottky关系图外推至电位轴的交点，即能计算得到平带电位Ufb，而由斜率能计算求得涂层的载流子密度ND；所述的电解质溶液为：质量百分比浓度为3％~5％的硫酸钠、氯化钠或硝酸钠盐溶液、0.5％的硫酸溶液或5％的氢氧化钠溶液。