聚酯陷阱能级的热激电流及电致发光测试研究

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聚对苯二甲酸乙二酯(PET),也叫聚酯,是非常常见的一种材料,作为聚合物,PET有良好的电绝缘性能。当它长期受到电应力作用时,绝缘材料物理性能会逐渐劣化,电气性能逐渐降低,而这些劣化和性能的降低往往是不可逆,并最终导致老化甚至击穿。电致发光在本质上是一种电场能量转换为光能的现象,与其他发光过程相同,也包含激发、能量传输以及复合发光的过程。它被认为是一种研究聚合物中电荷注入和传输的有效方法,此外,它还是一种测量聚合物绝缘老化的重要手段。热激电流属于热刺激测量方法中的一种,实验方法比较简单,通过对TSC谱图的分析就可以算出有关材料的一些微观参数,例如活化能H,松弛时间τ等。采用两种测量技术对PET薄膜进行测量,对理解其结构、性能等问题有着十分重要的意义。热激电流的研制可以分为温控系统,电流测量系统和数据采集系统的研制,我们在电致发光装置的基础上进行改进,实现了热激电流测量功能,并对温度和电流数据采集进行了检验,证明了测量系统的可靠性。在低温(77K)、常温(296K)、高温(353K)的条件下测量PET薄膜电致发光特性及发光光谱,实验表明,温度对PET性质影响很小,PET中的陷阱主要分布在2.06eV~2.47eV,2.75eV~3.53eV。应用热激电流方法测量PET薄膜的TSC谱图,通过全曲线方法计算,得出它的陷阱能级分布大约在0.25eV左右。电流峰为24.72pA,对应的温度为371K,这说明在这个位置所对应的陷阱密度最大。
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