论文部分内容阅读
碳材料来源广泛且成本低廉，其独特的物理化学性能正逐渐被人类所发现、认知并应用。氧化石墨烯作为新型碳材料的杰出代表因其出众的性能备受关注，使其成为制备石墨基复合材料的理想原料，有望在有机发光器件上得到应用。 本文通过Hummers法制备氧化石墨烯(Graphene oxide, GO)溶液，采用机械混合的方法将氧化石墨烯溶液与PEDOT：PSS（聚3,4-二氧乙基噻吩：聚苯乙烯磺酸）溶液相混合。分别通过改变衬底材料和成膜方式制备得到了5组不同质量比的GO/PEDOT: PSS复合薄膜。随后采用扫描电子显微镜(SEM)、霍尔效应测试系统和紫外可见分光光度计对GO/PEDOT: PSS复合材料进行了薄膜表面形貌的表征以及电学、光学性能的测试。 通过SEM对GO/PEDOT: PSS复合薄膜的表征可见，不同衬底材料和成膜方式制备的薄膜的表面形貌随着氧化石墨烯含量的增加呈现出相似的变化规律。随着氧化石墨烯含量的增加，氧化石墨烯在基体中的分散性逐渐降低，当含量增加到一定程度后，氧化石墨烯发生了明显的聚集，形成连续的网络。这一网络对复合薄膜的电学性能影响很大；霍尔效应测试显示，不同衬底材料和成膜方式对GO/PEDOT: PSS复合薄膜电学性能的影响同样呈现相似的趋势。GO/PEDOT: PSS复合薄膜的电阻率随着氧化石墨烯含量的增加先减小后增大；载流子浓度则先增大后减小；薄膜的半导体型态也逐渐由p型转变为 n型。当GO与 PEDOT: PSS的质量比达到1：1时，材料的电阻率相对最低，相应地，载流子浓度达到最高值。随后对部分试样进行了光学透过率的测试，发现随着氧化石墨烯含量的增加，复合薄膜的光学透过率呈下降趋势。实验结果表明，GO/PEDOT: PSS复合材料在有机发光器件方面展现出了一定的应用前景。