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单层有机光电导体由于其优异的性能价格比而受到广泛的关注与研究,目前已成为了光电导体一个新的发展方向。不同结构、不同功能的光电导材料之间的复合,不仅可以令材料的功能得到互补,而且可以使材料的基本性能得到协同优化与增强,但其光电导机制至今尚不明确。 本论文首先进行了有优良光电导性能的双偶氮的分子设计,制备了带有不同取代基(-Cl,-H,-OCH3)的芴酮基偶氮,根据能级匹配原则,对芴酮基偶氮(F-Azo)、酞菁氧钛(TiOPc)和萘苯腙进行复合,制备新型结构的单层有机复合光电导体,对其光电导性能的研究表明:复合单层光导体呈现了光电导性能提高的正效应:在偶氮/酞菁摩尔比1:1附近,普遍出现了明显的光电导性能协同增强效应,光谱响应范围同时得到了拓展,从而成功制得了一类在可见光区及近红外区均有良好响应的单层有机复合光导体。 采用UV/Vis、XRD、XPS和SPS初步研究了F-Azo/TiOPc复合体系的光电导机制。UV/Vis研究发现复合后材料的吸收光谱响应范围得到拓宽,复合材料的光敏曲线相对于吸收光谱发生了明显的红移;XRD测试结果表明复合前后材料凝聚态结构发生了改变;XPS研究发现,复合前后光电导材料Nls,Ti2p的结合能出现明显变化,表明发生了从芴酮基偶氮到酞菁氧钛的定向电荷转移。静态表面光电压谱的研究发现:F-Azo/TiOPc复合材料的光电压谱出现了新峰,可能是材料中发生了光致电荷转移的结果;另外发现某些F-Azo/TiOPc复合材料的光伏极性可随激发波长或复合材料的组成的改变而发生正负反转的特异现象。外场调制的静态表面光电压谱测试结果发现,F-Azo及TiOPc的表面光电压信号均随外场有明显的变化,而所有F-Azo/TiOPc复合材料表面光电压信号的大小及峰位在本实验条件下基本不受外电场影响,表明复合材料中可能存在着强烈的F-Azo与TiOPc之间的光致电荷转移作用。结合以上实验结果,提出了一个定性的电荷逐步转移模型:由于F-Azo/酞菁复合材料中复合基元之间发生了电荷转移,使分子体系能量升高,在光激发下电荷转移程度增大,分子体系能量进一步升高,在外加电场下解离形成载流子,从而光生量子效率得到了提高。这一模型可以初步解释在F-Azo/TiOPc复合体系中光电导性能的协同增强效应。 最后,对基于芴酮基偶氮Ase的单层光导鼓的制备工艺进行了探索。总结出了一套可行的工艺:以1%的TiOPc敏化光生材料,采用CGM:CTM:PC=1:80:120的配比,加入0.5%的TNF改善传输性能,采用THF和二氧六环的混合溶剂砂磨。预涂层和含传输材料的保护层可以改善单层光导体的充电电位降低暗衰。