Фотоэлектрические характеристики синтезированных полиимидов (ПИ) исследованы электрофотографическим методом. Новые конъюгированные полимеры, полиамиды на основе N, N', N", N" - замещенных парафенилендиамин и диангидридов тетракарбоновых ароматических кислот, были подготовлены с помощью реакции сочетания Сузуки. Полимер обладает отличной растворимостью в органическом растворителе, и имеет высокую термическую стабильность, например T D 10 при 453 ºС в атмосфере азота и при Tg около 140ºС. Фотоэлектрическая чувствительность ПИ пленок (3μм толщина) наблюдается в УФ и видимой областях спектра, благодаря взаимодействию переноса заряда между донорными и акцепторными участками ПИ цепей (образование комплексного переноса заряда, КПЗ). Исследование области зависимости фотогенерации квантового выхода доказывает то, что механизм фотогенерации является областью, способствующей к термодиссоциации ион-радикальных пар, кинетически связанных с возбужденным КПЗ. Вторым важным механизмом фотогенерации является фотостимуляция долгоживущих стабильных катион-радикалов - участков ПИ-доноров, представляющих отверстие (основные носители), захваченное глубокими центрами (фотостимулированные токи). Накопление катион-радикалов, в темноте и фотопроцессах приводит к зависимости фотоэлектрических характеристик от количества циклов заряд-разряда образца.
electrophotographic method, polyimides, Suzuki coupling reaction, photoelectric characteristics, photoelectric sensitivity, charge transfer complex, photogeneration quantum yield, photogeneration mechanism, cation-radical, anion-radical, photovoltaic characteristics, электрофотографический метод, полиимиды, реакция сочетания Сузуки, фотоэлектрические характеристики, фотоэлектрическая чувствительность, комплексный перенос заряда, фотогенерация квантовый выход, механизм фотогенерации, катион-радикальные, анион-радикальные, фотоэлектрические характеристики
1. Beaujuge P.M., Vasilyeva S.V., Ellinger S., McCarley T.D., Reynolds J.R. // Macromolecules 2009, V. 42, P. 3694-3706.
2. Han, F. S.; Higuchi, M.; Kurth, D. G. // Adv Mater 2007, 19, 3928-3931.
3. Udum, Y. A.; Yildiz, E.; Gunbas, G.; Toppare, L. // J Polym Sci Part A: Polym Chem 2008, 46, 3723-3731.
4. Thompson, B. C.; Kim, Y. G.; McCarley, T. D.; Reynolds, J. R. // J Am Chem Soc 2006, 128, 12714-12725.
5. Michinobu, T.; Kumazawa, H.; Otsuki, E.; Usui, H.; Shigehara, K. // J Polym Sci Part A: Polym Chem 2009, 47, 3880-3891.
6. Elschner, A.; Heuer, H. W.; Jonas, F.; Kirchmeyer, S.; Wehrmann, R.; Wussow, K. // Adv Mater 2001, 13, 1811-1814.
7. Winter, A.; Friebe, C.; Chiper, M.; Hager, M. D.; Schubert, U.S. // J Polym Sci Part A: Polym Chem 2009, 47, 4083-4098.
8. Forrest, S. R. // Nature 2004, 428, 911-918.
9. Liao, L.; Cirpan, A.; Chu, Q.; Karase, F. E.; Pang, Y. // J Polym Sci Part A: Polym Chem 2007, 45, 2048-2058.
10. Yu, G.; Gao, J.; Hummelen, J. C.; Wudl, F.; Heeger, A. J. // Science 1995, 270, 1789-1791.
11. Kitamura, M.; Arakawa, Y. // Appl Phys Lett 2009, 95, 023503-02503(3).
12. Dimitrakopoulos, C. D.; Malenfant, P. R. L. // Adv Mater 2002, 14, 99-117.
13. Liu, P.; Wu, Y.; Pan, H.; Li, Y.; Gardner, S.; Ong, B. S.; Zhu, S. // Chem Mater 2009, 21, 2727-2732.
14. Roberts, M. E.; LeMieux, M. C.; Sokolov, A. N.; Bao, Z. // Nano Lett 2009, 9, 2526-2531.
15. Durben, S.; Nickel, D.; KruЁ ger, R. A.; Sutherland, T. C.; Baumgartner, T. // J Polym Sci Part A: Polym Chem 2008, 46, 8179-8190.
16. Segura, J. L.; Martin, N.; Guldi, D. M. // Chem Soc Rev 2005, 34, 31-47.
17. Chang, Y. T.; Hsu, S. L.; Su, M. H.; Wei, K. H. // Adv Mater 2009, 21, 2093-2097.
18. Zhou, E. J.; Tan, Z. A.; He, Y. J.; Yang, C. H.; Li, Y. F. // J Polym Sci Part A: Polym Chem 2007, 45, 629-638.
19. Ling, Q. D.; Liaw, D. J.; Zhuc, C.; Chanc, D. S. H.; Kang, E. T.; Neoh, K. G. Prog Polym Sci 2008, 33, 917-978.
20. Ling, Q. D.; Liaw, D. J.; Teo, E. Y. H.; Zhu, C.; Chan, D. S. H.; Kang, E. T.; Neoh, K. G. // Polymer 2007, 48, 5182-5201.
21. Scherf, U.; List, E. J. W. // Adv Mater 2002, 14, 477-487.
22. Naga, N.; Tagaya, N.; Noda, H.; Imai, T.; Tomoda, H. // J Polym Sci Part A: Polym Chem 2008, 46, 4513-4521.
23. Wang, B.; Shen, F.; Lu, P.; Tang, S.; Zhang, W.; Pan, S.; Liu, M.; Liu, L.; Qiu, S.; Ma, Y. // J Polym Sci Part A: Polym Chem 2008, 46, 3120-3127.
24. Xu, Y.; Guan, R.; Jiang, J.; Yang, W.; Zhen, H.; Peng, J.; Cao, Y. // J Polym Sci Part A: Polym Chem 2008, 46, 453-463.
25. Ranger, M.; Rondeau, D.; Leclerc, M. // Macromolecules 1997, 30, 7686-7691.
26. Janietz, S.; Bradley, D. D. C.; Grell, M.; Giebeler, C.; Inbasekaran, M.; Woo, E. P. // Appl Phys Lett 1998, 73, 2453-2455.
27. Posadas, D.; Florit, M. I. // J Phys Chem B 2004, 108, 15470-15476.
28. Sonmez, G.; Wudl, F. // J. Mater Chem 2005, 15, 20-22.
29. Rosseinsky, D. R.; Montimer, R. // J. Adv Mater 2001, 13, 783-793.
30. Durmus, A.; Gunbas, G. E.; Camurlu, P.; Toppare, L. // Chem Commun 2007, 31, 3246-3248.
31. Ogino, K.; Kanagae, A.; Yamaguchi, R.; Sato, H.; Kurtaja, // J. Macromol Rapid Commun 1999, 20, 103-106.
32. Yu, W. L.; Pei, J.; Huang, W.; Heeger, A. // J. Chem Commun 2000, 8, 681-682.
33. Chou, M. Y.; Leung, M. K.; Su, Y. O.; Chiang, S. L.; Lin, C. C.; Liu, J. H.; Kuo, C. K.; Mou, C. Y. // Chem Mater 2001, 16, 654-661.
34. Wu, H.-U., Wang K.-L., Liaw, D.-J., Lee, K.-R., Lai, J.-Y. // J. Polym Sci: Part A: Polym Chem, 2010, 48, 1469-1476.
35. Kotov B.V., Berendyaev V.I., Rumyantsev B.M., Bespalov B.P., Lunina E.V., Vasilenko N.A. Molecular Design of Highly Sensitive Soluble Photoconductive Polyimides. // Doklady RAS, Physical Chemistry, 1999, v.367, p.183-187.
36. Rumyantsev B.M., Berendyaev V.I., Tsegel’skaya A.Yu., Kotov B.V. Molecular Aggregate Formation and Microphase Segregation Effects on the Photoelectrical and Photovoltaic Properties of Polyimide-Perylenediimide Composite Films. // Mol. Cryst. Liq. Cryst., 2002, v.384, p.61-67.
37. Rumyantsev B.M., Berendyaev V.I., Golub A.S., Lenenko N.D., Novikov Yu.N., Krinichnaya E.P., Zhuravleva T.S. Organic-Inorganic Polymer Nanocomposites for Photovoltaics. J. High Energy Chem. 2008, v.42, № 7, p.61-63.
38. Mal’tsev E.I., Berendyaev V.I., Brusentseva M.A., Tameev A.R., Kolesnikov V.A., Kozlov A.A., Kotov B.V., Vannikov A.V. Aromatic Polyimides as Efficient Materials for Organic Electroluminescent Devices. // Polym. International. 1997, v.42, p.404.
39. Muhlbacher D., Brabec C.J., Sariciftsi N.S., Kotov B.V., Berendyaev V.I., Rumyantsev B.M., Hummelen J.C. Sensitization of Photoconductive Polyimides for Photovoltaic Applications. // Synth. Metals. 2001, v.121, p.1550-1551.
40. Rumyantsev B.M., Berendyaev V.I. Organic Polymer p-n Heterostructures for Optoelectronics // J. Chem. Phys. (Russian) in press.
41. Marjanovich N., Singh Th.B., Deunler G., Gunes S., Neugebauer H., Sariciftsi N.S. Schwodianer R., Bauer S. Photoresponse of Organic Field-Effect Transistors Based on Conjugated Polymer /Fullerene Blends. // Organic Electronics. 2006, v.7, issue 4, p.188-194.
42. Grenishin S.G. Electrophotographic process. M.: Science. 1970, 374 p.
43. Chang, C.-H., Wang, K.-L., Jiang, J.-C., Liaw, D.-J., Lee, K.-R., Lai, J.-Y., Lai, K.-H. // Polymer 2010, 51, 4493-4502.
44. Rumyantsev B.M., Berendyaev V.I., Vasilenko N.A., Malenko S.V., Kotov B.V. Photogeneration of Charge Carriers in Layers of Soluble Photoconducting Polyimides and Their Sensitization by Dyes. // Polymer Science, Ser. A, 1997, v.39, №4, p.506-512.
45. Rumyantsev B.M., Berendyaev V.I., Kotov B.V. Photoconduction Kinetics and Nature of Intermediate Photogeneration Centers in Soluble Photoconductive Polyimides. // J. Phys. Chem. Photochemistry and Magnetochemistry (Russian). 1999, v.73, №3, p. 538-547. Icentific
46. Relaxation in Polymers. Edited by T. Kobayashi. World Scientific. Singapore, 1993, 329 p.
47. Semiconductors and Semimetals. V. 85. Quantum Efficiency in Complex Systems. Part II. From Molecular Aggregates to Organic Solar Cells. Edited by U. Wurfel, M. Thowart and E. Weber. Elsevier, 2011, 341 p. Chapter 9, p. 312.
