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在新型电子器件的制造、材料的有机涂层防护、器件的失效分析与可靠性评估等诸多应用领域中,均涉及到元素传质问题。由于近年来新型电子器件中金属-有机体系的广泛应用,金属有机膜层传质成为一个重要的科学问题,引起研究者的广泛兴趣。本文研究具有电双稳特性的Ag-TCNQ双层膜体系在络合反应中的特殊传质规律,系统考察了湿度和氧对传质过程的影响,揭示了其中的特殊现象和规律,深入探讨了传质过程的机制。所得结果对于金属有机双层膜的快速制备,相关膜层的失效分析具有重要指导作用,主要结果如下:
(1)采用双源交替蒸发的方法,利用透射光谱作定标,得到化学配比良好的Ag-TCNQ双层膜体系。
(2)采用不同条件(大气,饱和盐溶液,真空等)控制环境中湿度和氧气等参数,用透射光谱和颜色变化观测Ag-TCNQ双层膜传质变化情况。发现氧对传质基本无影响,而湿度对传质有显著的加速作用,用电化学反应对该加速现象给出理论解释,指出在湿条件下,传质由干条件下的固体化学扩散机制转变为水溶液中的电化学机制。
(3)在湿度控制的Ag-TCNQ双层膜传质研究中,发现了传质速度与湿度的反比规律,从表面吸附的相关理论提出了湿度控制传质模型,证明湿环境加速传质的控制步骤为水分子在有机膜上的吸附。
(4)对不同膜厚样品进行传质研究中,用毛细吸附理论推算出Ag-TCNQ膜表面等效孔半径为15A,且基本不随膜厚改变。