相與相之間的交互作用對耐綸分子晶相結構演變的影響

Abstract

　　本研究主要探討PCBM在六甲基苯與耐綸晶相上的磊晶成長行為，以及在混摻薄膜中的分散聚集與結晶行為，如何影響耐綸晶相的Brill transition。不僅對不同晶相之間相互影響的方式進行討論，也希望瞭解混摻成份如何影響晶相結構的演變。 　　實驗觀察指出，六甲基苯晶板上雙晶成長所形成的鋸齒狀溝槽，可以調控PCBM的聚集行為，使PCBM沿著晶板表面溝槽聚集形成平行的陣列。藉由電子繞射與廣角度X光散射發現，此種Graphoepitaxy關係所引導的聚集行為，反而會阻礙PCBM的結晶。對Graphoepitaxy關係以及雙晶所帶來的效應來說，是一種新的認知與瞭解。 　　PCBM於耐綸分子晶相上的結晶，可以發展出真正的晶格對應關係，形成大範圍的單晶網路。但是這樣的晶格對應關係，藉由等溫即時記錄廣角度X光散射可得知，會使得耐綸66的Brill transition轉換溫度提升至220 oC，遠高於文獻所指出的轉換溫度範圍。且室溫相的 (100)晶面間距在轉換過程中幾乎保持不變，因此可知，藉由晶格對應關係，晶相間的接觸可以限制晶相內的結構轉變。推論Brill transition主要起使於晶相表面晶格的演變，而非於晶相內部開始發生。 　　PCBM分子與耐綸分子之間有很好的交互作用，因此在耐綸分子形成板晶時，少量混摻的PCBM分子會分散在板晶堆疊之間的非晶區 (interlamellar segregation) ，並限制非結晶耐綸分子鏈段的熱運動。於升溫過程記錄 (in-situ)的廣角X光繞射可知，耐綸晶相的Brill transition溫度都因混摻PCBM而上升，且上升的程度與混摻比例相關。這個實驗觀察指出，晶相結構的演變與非結晶鏈段熱運動的程度密切相關。此外，板晶堆疊的規則性與固態非晶層 (rigid amorphous layer)消長，也都會受到PCBM分子於非晶區中聚集與分散的影響。 關鍵詞： 耐綸、PCBM、磊晶成長、晶相結構的轉換

Date of Award	2016 Aug 29
Original language	Chinese
Supervisor	Jr-Jeng Ruan (Supervisor)