针对共轭聚合物的掺杂效应精确定位

研究人员在原始的和电化学掺杂的纳米尺度上描述了电导率、掺杂水平和物理性质共轭聚合物．他们发现掺杂点集中在晶体域，导致这些区域更高的电导率。

用共轭聚合物取代无机半导体可以实现低成本太阳能电池、更快电脑，等等。研究发现共轭聚合物薄膜的电导率随相对结晶度的增加而提高，而分子掺杂对其提高更大。然而，对掺杂剂如何在非晶态和晶体结构中分布的理解是有限的。

Rutgers大学的研究人员研究了局域性质如何影响聚（3-己基噻吩）（P3HT）的原始和电化学掺杂薄膜的电性能。它们用AFM，X射线和其他技术表征了纳米级的物理，机械和光学性质。

纳米力学映像在原始和掺杂薄膜中透露了结晶和非晶区域，而nanoelectrical表征据表明，掺杂的薄膜比未掺杂的薄膜进行约30倍。综合分析这些结果和拉曼的分析能量色散x射线能谱(EDS)测量结果表明，掺杂剂集中在晶域，其电导率远高于非晶区域。

这项研究为如何在纳米尺度上调整掺杂共轭聚合物薄膜的电性能提供了深入的见解。通过这种方式，它可能有助于优化这些材料，以用于下一代电子和光电子设备。

仪器使用

Cypher es.与之双增益虎鲸模块(AFM);X-Max 80硅漂移检测器(EDS)

使用的技术

对P3HT薄膜的多模AFM表征是对a进行的Cypher es.AFM。在攻丝模式下获取形貌和相位图像。获得了杨氏模量和电流的纳米尺度图快力映射和快速电流映射模式,分别。通过获取高速的力曲线阵列，这些模式将接触中扫描导致的尖端磨损和对精细样品的损伤降至最低。电流成像和点电流-电压(I-V)测量使用双增益虎鲸模块和悬臂与导电尖端。双增益ORCA具有两个单独的放大器，使导电AFM（CAFM）测量在非常宽的电流范围内（〜1Pa至10μA）。EDS光谱用牛津仪器纳米分析用X-MAX 80硅漂移探测器获得（自升级以来狗万正网地址Ultim马克斯)与场发射扫描电子显微镜耦合。

引文：H. Maddali, K. House, T. Emge, D. O'Carroll，《电化学掺杂共轭聚合物薄膜中晶体和非晶态畴的局部电学性质鉴定》。rsc adv。1021454(2020)。https://doi.org/10.1039/D0RA02796K

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