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Chemistry

임의 기판에 활용 된 고분자 필름의 반응성 증 착

Published: January 17, 2018 doi: 10.3791/56775
Automatic Translation
1,2, 2,3
1Department of Chemistry, University of Wisconsin-Madison, 2Department of Chemistry, University of Massachusetts Amherst, 3Department of Polymer Science and Engineering, University of Massachusetts Amherst

Summary

이 문서에서는 poly(3,4-ethylenedioxythiophene), poly(3,4-propylenedioxythiophene), 및 폴 리의 반응 기상 증 착에 대 한 프로토콜 설명 (thieno [3.2-b] thiophene) 유리 슬라이드와 거친 기판, 섬유, 종이 등에 대 한 영화.

Abstract

Conformally 사용자 정의-설계, 저압 반응 챔버를 사용 하 여 임의의 기판에 활용 된 고분자를 코팅 하는 방법을 설명 합니다. 전도성 고분자, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) 및 poly(3,4-propylenedioxythiophene) (PProDOT), 및 반도체 고분자, 폴 리 (thieno [3.2-b] thiophene) (PTT), 높은 무질서 개성에 예금 되었다 고 종이 수건, 직물 등 높은 표면 영역, 질감된 기판. 이 증 착 챔버 버전은 이전 증기 원자로 시스템 3, 4-propylenedioxythiophene 및 thieno와 같은 휘발성과 비휘발성 단위체를 수용할 수 있기 때문에 보고 [3.2-b] thiophene. 고체와 액체 oxidants의 활용도 시연 했다. 이 방법의 한 가지 한계는 두께 모니터에 정교한 제자리에 없다. 폴리머 코팅 스핀-코팅 및 표면 접목, 같은 일반적으로 사용 되는 솔루션 기반 코팅 방법에 의해 만들어진 없습니다 종종 유니폼 또는 기계적 저하에 취약. 이것 보고 증기 위상 증 착 방법 그 단점을 극복 하 고 일반적인 솔루션 기반 코팅 방법에 대 한 강력한 대안입니다. 특히, 폴리머 필름 보고 방법으로 코팅 균일 하 고 멀 마이크로미터 스케일 에서도 거친 표면에 있습니다. 이 기능은 유연 하 고 높은 질감 기판에 전자 장치에서 증기 입금 폴리머의 미래 응용 프로그램 수 있습니다.

Introduction

실시 하는 폴리머와 반도체 재료 유연성1, stretchability2, 투명도 낮은 밀도,3,4 를 만들기 위한 특별 한 기회를 제공 하는 독특한 특성을가지고 다음-세대 전례 없던 기판에 전자 장치입니다. 현재, 많은 연구자는 유연한 만들려고 고분자 재료 및 착용 형 전자5,6 , 스마트 섬유7의 독특한 속성의 활용 노력. 그러나, 높은 질감된 표면 및 종이, 직물 및 스레드/원사, 같은 비-강력한 기판 conformally 코트 수 unmastered 남아 있습니다. 가장 일반적으로, 고분자 합성 되며 솔루션 메서드를 사용 하 여 표면에 코팅. 8 , 9 , 10 , 11 , 12 솔루션 방법 제공 폴리머 코팅 섬유/직물, 이렇게 얻어진 코팅은 종종 비 제복 및 작은 물리적 스트레스13,14 에 의해 쉽게 손상. 솔루션 방법 또한 하지에 적용 됩니다 코팅 종이 일로 문제 때문에.

사후 증 착 기판, 표면 화학/구성, 표면 에너지, 표면 거칠기/지형15불문의 다양 한 범위에 등각 활용된 폴리머 필름을 만들 수 있습니다. 이 방법에서는, 활용 된 고분자 표면에 단량체와 산화 제 증기를 동시에 제공 하 여 수증기 단계에서 합성 됩니다. 중 합 및 필름 형성, 용 매-무료 단일 단계에서 표면에 발생합니다. 이 방법은 이론적으로 솔루션 메서드를 사용 하 여 산화 중 합에 의해 종합 될 수 있는 어떤 활용 된 중합체에 적용 됩니다. 그러나, 날짜, 프로토콜 활용 된 고분자 구조의 좁은 집합만 입금에 대 한 알려져 있다. 15

여기, 우리가 설명 전도성 poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) 및 poly(3,4-propylenedioxythiophene) (PProDOT), 그리고 반도체 폴 리의 증 착 (thieno [3.2-b] thiophene) 통해 반응성 증 착 (PTT) 영화. 두 종류의 oxidants, 고체 FeCl3 및 액체 브롬2, 과정에 사용 됩니다. 해당 고분자에는 Cl-PProDOT, Cl-PTT 및 Br PEDOT 이름이 지정 됩니다. 모두 기존의 기판, 유리 슬라이드, 및 종이 수건, 직물, 등 개성 있는 텍스처 기판, 폴리머 필름 코팅 했다.

이 프로토콜은 사용자 증기 증 착 챔버의 설치 및 증 착 프로세스의 세부 사항을 설명합니다. 그것은 그들의 증 착 시스템을 구축 하 고 관련-기상 합성 된 일반적인 함정을 피하기 위해 새로운 실무자 수 있도록 위한 것입니다.

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Protocol

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1. Cl PProDOT 및 Cl-PTT의 증 착

  1. 그림 1에서 보듯이 사용자 관 증기 증 착 챔버의 구조 구축.
    1. 2 인치 (마약) 융합 석 영 튜브를 만들어 1/4-인치 (외경, 마약) 융합 석 영 쪽 입구. 맞춤식 U 자형 1 인치 스테인레스 스틸 튜브와 Dewar 플라스 크 콜드 트랩을 확인 합니다.
    2. 진공 게이지와 콜드 트랩 스테인리스 KF 커넥터를 사용 하 여 석 영 튜브를 연결 하 고 빠른 연결 커플링. 석 영 용액에는 모노 머를 배치 하 고 1/4-인치 통해 관 약 실에는 용액을 연결 커플링 및 바늘 밸브 빠른 연결. 장소는 챔버에 도가니에 산화 제.
    3. 산화 제, 기판은 단위체에 대 한 소스를 난방으로 별도 난방 테이프를 사용 합니다. 가스 입구 소개 필요한 경우 프로세스 압력 제어를 추가 노블 가스 챔버의 오른쪽 끝에 추가 합니다.
  2. Cl PProDOT의 증 착
    1. 단량체 앰 풀에 3, 4-propylenedioxythiophene (ProDOT)의 50 밀리 그램을 추가 하 고 관 챔버에 연결. 니 들 밸브 뜨고.
    2. 챔버에 기판 (유리 슬라이드, 직물, 종이, 등등)를 넣어. 기판의 크기는 1.3 c m x 2.5 c m입니다.
    3. 5 mL 도가니에 FeCl3 의 50 밀리 그램을 추가 하 고 챔버에 배치.
      참고: 단위체 입구, 기판 및 도가니의 상대적 위치는 그림 1에 나와 있습니다. 단위체 입구와 도가니 사이의 거리는 13cm입니다.
    4. 펌프를 켭니다. 천천히 챔버의 오른쪽 끝에 밸브를 닫습니다. 후에 챔버 압력은 525 mTorr 아래 (70 Pa), 콜드 트랩에 액체 질소를 추가.
    5. 포장 테이프 난방 3 난방 영역와 난방 테이프 온도 컨트롤러에 연결 하십시오.
    6. 압력 처리 압력을 감소 하는 때 (52.5 mTorr, 7 Pa), 모노 머 컨테이너의 니 들 밸브를 닫습니다.
    7. 난방은 산화 제, 고 기판 및 170 ° C, 80 ° C에 80 ° C, 모노 머 각각 시작 합니다. ~ 10 분 후 FeCl3 증발 하 고 빨간 FeCl3 단단한 멋진 지역에서 형성 됩니다.
    8. 단량체 컨테이너의 니 들 밸브를 엽니다.
      참고: 블루 색 박막 기판 지역에서 형성 됩니다. 일반적인 성장 속도 ~ 10 nm/분 있도록 FeCl3 증기 챔버에 단위체 컨테이너의 니 들 밸브를 열기 전에 형성 된다. 그렇지 않으면,는 단위체 FeCl3 고체 도가니에 반응 하 고는 산화의 더 기화를 방지 하는 고분자 층 형성.
    9. 원하는 두께 얻을 때 단위체 컨테이너의 니 들 밸브를 닫습니다. 모든 난방 테이프를 끄고 시스템 실내 온도에 냉각.
    10. 가스 입구 밸브를 열고 펌프를 해제 합니다.
    11. 챔버의 샘플을 걸릴. 신중 하 게 담가 30 분 잔여 산화 제 및 모노 머 제거 메탄올에서 샘플.
      참고: 시간을 Rinsing 필름 두께 증가할수록 증가 한다. 30 분 세 정은 100 보다 영화에 대 한 전형적인 유리 슬라이드에 nm. 영화 500 보다 두꺼운 nm rinsing 때 기판에서 delaminate 수 있습니다.
    12. 신중 하 게 타격 건조 질소 가스로 샘플.
  3. Cl PTT의 증 착
    1. Thieno의 50 밀리 그램을 추가 [3.2-b] thiophene (TT) 단위체 앰 풀에 관 챔버에 연결. 니 들 밸브 뜨고.
    2. 1.2.2 단계를 반복 합니다. 1.2.12 하.

2입니다. Br PEDOT의 증 착

  1. 증 착 챔버 설치
    1. 석 영 튜브를 산화 제에 대 한 추가 1/4-인치 쪽 입구를 추가 하 고 8 인치 단위체 입구 떨어져. 석 영 용액에서 액체 산화 제를 놓고 단위체 (그림 2)으로 같은 방식으로 관 약 실에는 용액을 연결 합니다.
  2. Br PEDOT의 증 착
    1. 단량체 용액에 3, 4-ethylenedioxythiophene (EDOT)의 2 개 mL를 추가 하 고 관 약 실에는 용액을 연결. 니 들 밸브 뜨고.
    2. 단량체 증기 입구 근처 관 실에서 기판 (유리 슬라이드, 직물, 종이, 등)를 배치 합니다. 기판의 크기는 1.3 c m x 2.5 c m입니다.
    3. 증기 두건에서 산화 제 용액에 b r2 의 2 개 mL를 추가, 바늘 밸브에는 용액을 연결 하 고 니 들 밸브 폐쇄 유지. 석 영 튜브를 니 들 밸브를 연결 합니다.
      주의: Br2 는 위험 물질 이다. 주의 사용 하 여 처리 하는 경우.
    4. 펌프를 켭니다. 천천히 챔버의 오른쪽 끝에 밸브를 닫습니다. 후에 챔버 압력은 525 mTorr 아래 (70 Pa), 콜드 트랩에 액체 질소를 추가.
    5. 단위체 지역 난방 테이프를 포장 하 고 온도 컨트롤러와 연결. 실 온에서 기판 및 산화 제 영역을 유지 합니다.
    6. 처리 압력 52.5 mTorr의 압력 감소 하는 때 (7 Pa)는 산화의 니 들 밸브를 엽니다.
      참고: 반응은 매우 빠르다. Br2 매우 휘발성 때문에 블루 PEDOT 영화 단위체 입구 가까이 형성할 것 이다.
    7. 원하는 두께 달성 하는 경우는 산화 제와는 단위체의 니 들 밸브를 닫습니다.
    8. 난방 테이프를 끄고 시스템 실내 온도에 냉각.
    9. 가스 입구 밸브를 열고 펌프를 해제 합니다. 챔버의 샘플을 걸릴.
      참고: Rinsing Br2에 대 한 필요 하지 않습니다-폴리머를 첨가.

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Representative Results

Cl PProDOT 영화 중앙 관에 따라 개별 측면 위치에 배치 하는 1.3 c m x 2.5 c m 유리 슬라이드에 형성의 두께 profilometer (그림 3)에 의해 측정 되었다. Conductivities는 집에서 만든 4 포인트 프로브 시험 역을 사용 하 여 저항 측정에서 계산 했다. 100 nm 두꺼운 Cl PProDOT 영화 유리 슬라이드에 측정된 전도도 잠재적인 전극 소재로이 영화 자격 충분 한 106 S/cm입니다. 그림 4 는 유리 슬라이드에 100 nm PProDOT 필름의 AFM 이미지 이다. 엑스레이 광전자 분광학 (XPS) 스펙트럼 Cl PProDOT 영화 전에 유리 슬라이드에 모든 잔여 FeCl3 제거 되었습니다 증명 하기 위해 모였다 고 전도성 폴리머 (그림 5)에서 전적으로 발생 증명 rinsing 후.

Cl PProDOT, Cl-PTT 및 Br PEDOT의 UV/Vis 흡수 스펙트럼은 그림 6에 나와 있습니다. 증 착 후 즉시 절연 고분자 p는-초과 산화의 존재 때문에 마약에 취해. 따라서,이 영화는 레드/NIR 영역에서 polaronic 및 bipolaronic 흡수 밴드 인 블루 컬러는. 600 넘어 광범위 한, 특색이 없는 흡수 밴드 nm, bipolaron 및 폴라론 polarons의 특성 PProDOT Cl과 Br PEDOT 영화에서 rinsing, 전후 Cl PProDOT 및 Br PEDOT p남아 나타냅니다 변함-첨가 후 rinsing. 반면, Cl-PTT 나타내는 Cl-PTT 완전히 드도 핑 헹 구는 과정에서 아무 폴라론 또는 bipolaron 봉우리를 rinsing 후, 보여줍니다.

광학 현미경과 종이, 코 듀로 직물, 면 수건 전과 Cl-PTT와 코팅 후의 스캐닝 전자 현미경 (SEM) 이미지는 그림 7에 표시 됩니다. 코팅, 후 깨끗 한 흰색 기판 될 진한 빨간색, Cl-PTT 코팅의 존재를 나타내는. 모든 3 개의 기판 높은 질감 하 고 무질서 하 고 높은 표면적을가지고. SEM 이미지는 영화는 균일 하 고 모든 3 개의 기판에 마이크로 미터 규모에서 표면에 등각 보여줍니다.

Figure 1
그림 1입니다. 증 착 챔버 설치. 단단한 oxidants의 증기 증 착 챔버의 회로도 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2입니다. 증 착 챔버 설치. 액체 산화 제에 대 한 관 증기 증 착 챔버의 회로도 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3입니다. 고분자 필름의 두께 특성. 측면 폴리머 필름 두께 Cl-PProDOT의 증기 중 합에 대 한 프로 파일.

Figure 4
그림 4입니다. Afm 형태학 특성. 100 nm Cl-유리 슬라이드에 PProDOT의 AFM 이미지.

Figure 5
그림 5입니다. 원소 분석. Cl PProDOT의 100 nm 두꺼운 필름으로 코팅 증 착 (검은 선) 직후와 메탄올을 가진 (빨간 선)을 rinsing 후 1.3 c m x 2.5 c m 유리 슬라이드의 XPS 스펙트럼. 스펙트럼 공개 철 소금 rinsing 후 제거 됩니다.

Figure 6
그림 6입니다. 광 속성 특성. 유리 슬라이드에 Cl PProDOT, Cl-PTT 및 Br PEDOT 필름의 흡수 스펙트럼. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 7
그림 7입니다. 광학 현미경 및 스캐닝 전자 현미경 (SEM) 형태학 특성. (한 깨끗 한-c) 및 PTT 코팅 (d-f) 종이, 폴 리 에스테 르/레이 온 코 듀로, 면화 수건의 광학 현미경 사진. PTT 코팅의 SEM 이미지 (g-i) 종이, 폴 리 에스테 르/레이 온 코 듀로 고 면 수건. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

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Discussion

반응의 메커니즘은 산화 중 합. 동일한 메커니즘을 사용 하 여 폴리머 코팅 방법 electropolymerization17 를 포함 하 고 단계 중 합18증기. Electropolymerization과 필요 합니다 전도성 기판, 균일 하 고 컨 포 멀 코팅의 장점은 부족 한 환경 비 우 솔루션 기반 방법19. 기존 수증기 단계 중 합 방법 여기 보고 메서드와 유사 하지만 높은 휘발성 단위체20유해만 수 있습니다. 우리의 방법은 기존 방법의 챔버 디자인을 개선 하 고 높은 휘발성 단위체 뿐만 아니라 비휘발성 단위체만 유해 하지 않을 수 있습니다. 새로운 실시 및 반도체 고분자, PTT, PProDOT 등의 수 기상 증 착 메서드를 사용 하 여 처음으로 보고20여기에 의해 합성 되었다.

프로토콜에 중요 한 단계 단량체 증기 (1.2.8 단계.) 소개의 타이밍입니다. 후 FeCl3 증기 형성 멋진 지역에 빨간 고체의 형성에 의해 말 했 수 있는 프로토콜, 단량체 증기 챔버에 소개 한다. 단량체 증기 FeCl3 증기 전에 도입, 단위체 수증기 산화 제 도가니를 도달 하 고 직접 고체 산화 제와 반응 것입니다. 이 고체 산화 제 취재 폴리머 층을 형성 하 고 증발에서 그것을 방지 하기 것입니다. 다른 한편으로, 단위체 수증기 너무 늦게 도입, 산화의 두꺼운 층이 형성 될 것 이다 고 폴리머 필름의 형태에 영향을 미칠 것입니다.

반응에 의해 고분자 필름의 두께 제어할 수 있습니다. 여기에 제시 된 폴리머 필름 증 착 속도 ~ 10 nm/min 이며 그것은 단위체의 흐름 속도 의해 통제 될 수 있다. 이 프로토콜에는 모노 머의 흐름 속도 단위체 온도 니 들 밸브를 조정 하 여 제어 됩니다. 더 정확한 컨트롤이 필요한 경우 단량체 용액 및 단위체 입구 사이 고 열 질량 흐름 미터를 추가할 수 있습니다.

우리만이 프로토콜에서 고분자의 세 가지 예제를 제시. 다른 고분자의 코팅에 대 한 반응 조건 최적화가 필요 합니다. 온도 산화 제를 보관할 수 있습니다 프로토콜 동일 같은 산화 제를 사용 하는 경우. 그것은 프로세스 압력에는 고분자의 사슬 길이 영향을 보고 되었습니다. 낮은 공정 압력 짧은 활용21에 결과. 산화의 온도 뿐만 아니라 각 새로운 단량체에 대 한 최적화 되어야 합니다. 전형적인 값을 시작 산화의 융 점입니다. 최적의 기판 온도 일반적으로 단위체 온도 증가 함에 따라 증가합니다. 500 보다 얇은 폴리머 필름에 대 한 nm, 풍부한 메탄올으로 헹 궈 모든 잔여 산화 제 및 모노 머의 완전 한 제거를 위해 충분 하다. 두꺼운 필름에 대 한 잔여 FeCl3, 완전히 제거 하는 영화 1 M HCl 물 솔루션에 하룻밤 몰입 고 메탄올으로 씻어 서.

보고 된 증 착 챔버의 결점은 제자리에서 QCM (크리스털 중량) 센서 부족 하 고 따라서, 증 착 속도 두께 증 착 하는 동안 모니터링할 수 없습니다. 필름 두께가 아니다 균일 전체 기판 영역 중 교통의 측면 방향 때문에. Cl PProDOT의 증기 중 합에 대 한 측면 폴리머 필름 두께 프로 파일은 그림 3에 표시 됩니다. 단위체 소스와 산화 제 소스 사이의 중간에 형성 된 고분자 필름, 두꺼운 이며 두께 두 측면 방향으로 중간에서 점차적으로 감소. 이 기판의 중간에 2 개의 증기 소스에서 대량 전송의 측면 방향으로 확인 하 고 반응 시간 뿐만 아니라 기판 위치에 의해 두께 제어할 수 있습니다 밝혀.

때문에이 메서드는 임의의 기판에 실시 및 반도체 고분자를 예금 할 수 있다, 착용 형 장치22,23등 개성 있는 기판에 차세대 전자 제품에 적용할 수 있습니다. 예를 들어 전도성 PEDOT 또는 PProDOT 전도성 섬유를 만들기 위해 대규모 섬유에 코팅 할 수 있습니다 그리고 그들은 착용 형 전자24에서 사용할 수 있습니다. 또한, 활용 된 중합체 증기 입금 수 있습니다 전극 또는 가벼운 무게를 달성 하기 위해 종이에 전자 활성 층으로 사용 하 고 저렴 한 비용 동안 솔루션 기반 코팅 방법 종이 기판25에 대 한 적용 되지 않습니다.

결론적으로, 유리 슬라이드, 종이, 직물에 전도성 PProDOT과 PEDOT, 반도체 PTT 영화를 만들 수 있는 반응 증기 증 착 방법을 보여 줍니다. 이러한 고분자의도 전에 반응 증 착에 의해 합성 되었습니다. 이 증기 증 착 방법 수 있는 코트 폴리머 필름 균일 하 게 그리고 conformally 매우 무질서 하 고 질감, 높은 지역 기판 표면. 이 기능은 유연 하 고 높은 질감 기판에 전자 장치에서 증기 입금 폴리머의 미래 응용 프로그램 수 있습니다.

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Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgments

저자는 기꺼이 미국 공군 사무실의 과학적 연구, 계약 번호 FA9550-14-1-0128 아래 로부터 재정 지원을 인정 한다. T. L. A. 또한 기꺼이 데이빗과 루 실 패 커드 재단 지원 부분을 인정합니다.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3,4-Ethylenedioxythiophene, 97% Sigma Aldrich 483028
3,4-Propylenedioxythiophene, 97% Sigma Aldrich 660485
Thieno[3,2-b]thiophene, 95% Sigma Aldrich 702668
FeCl3, 97% Sigma Aldrich 157740
Br2 Sigma Aldrich 207888

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References

  1. Kaltenbrunner, M., et al. Ultrathin and lightweight organic solar cells with high flexibility. Nat. Commun. 3, 770 (2012).
  2. Savagatrup, S., Printz, A. D., O'Connor, T. F., Zaretski, A. V., Lipomi, D. J. Molecularly Stretchable Electronics. Chem. Mater. 26, 3028-3041 (2014).
  3. Lee, J. -Y., Connor, S. T., Cui, Y., Peumans, P. Semitransparent Organic Photovoltaic Cells with Laminated Top Electrode. Nano Lett. 10, 1276-1279 (2010).
  4. Kaltenbrunner, M., et al. An ultra-lightweight design for imperceptible plastic electronics. Nature. 499, 458-463 (2013).
  5. Jost, K., et al. Carbon coated textiles for flexible energy storage. Energy Environ. Sci. 4, 5060-5067 (2011).
  6. Hu, L., et al. Stretchable, Porous, and Conductive Energy Textiles. Nano Lett. 10, 708-714 (2010).
  7. Jost, K., Dion, G., Gogotsi, Y. Textile energy storage in perspective. J. Mater. Chem. A. 2, 10776-10787 (2014).
  8. Ding, Y., Invernale, M. A., Sotzing, G. A. Conductivity Trends of PEDOT-PSS Impregnated Fabric and the Effect of Conductivity on Electrochromic Textile. ACS Appl. Mater. Interfaces. 2, 1588-1593 (2010).
  9. Hong, K. H., Oh, K. W., Kang, T. J. Preparation and properties of electrically conducting textiles by in situ polymerization of poly(3,4-ethylenedioxythiophene). J. Appl. Polym. Sci. 97, 1326-1332 (2005).
  10. Xu, J., et al. Fabric electrodes coated with polypyrrole nanorods for flexible supercapacitor application prepared via a reactive self-degraded template. Org. Electron. 26, 292-299 (2015).
  11. Du, Y., et al. Thermoelectric Fabrics: Toward Power Generating Clothing. Sci. Rep. 5, 6411 (2015).
  12. Yatvin, J., Sherman, S. A., Filocamo, S. F., Locklin, J. Direct functionalization of Kevlar[registered sign] with copolymers containing sulfonyl nitrenes. Polym. Chem. 6, 3090-3097 (2015).
  13. Musumeci, C., Hutchison, J. A., Samori, P. Controlling the morphology of conductive PEDOT by in situ electropolymerization: from thin films to nanowires with variable electrical properties. Nanoscale. 5, 7756-7761 (2013).
  14. Allison, L., Hoxie, S., Andrew, T. L. Towards seamlessly-integrated textile electronics: methods to coat fabrics and fibers with conducting polymers for electronic applications. Chem. Commun. 53, 7182-7193 (2017).
  15. Alf, M. E., et al. Chemical Vapor Deposition of Conformal, Functional, and Responsive Polymer Films. Adv. Mater. 22, 1993-2027 (2010).
  16. Goktas, H., Wang, X., Boscher, N. D., Torosian, S., Gleason, K. K. Functionalizable and electrically conductive thin films formed by oxidative chemical vapor deposition (oCVD) from mixtures of 3-thiopheneethanol (3TE) and ethylene dioxythiophene (EDOT). J. Mater. Chem. C. 4, 3403-3414 (2016).
  17. Sadki, S., Schottland, P., Brodie, N., Sabouraud, G. The mechanisms of pyrrole electropolymerization. Chem. Soc. Rev. 29, 283-293 (2000).
  18. Bhattacharyya, D., Howden, R. M., Borrelli, D. C., Gleason, K. K. Vapor phase oxidative synthesis of conjugated polymers and applications. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 50, 1329-1351 (2012).
  19. Yamato, H., et al. Synthesis of free-standing poly(3,4-ethylenedioxythiophene) conducting polymer films on a pilot scale. Synth. Met. 83, 125-130 (1996).
  20. Cheng, N., Zhang, L., Joon Kim, J., Andrew, T. L. Vapor phase organic chemistry to deposit conjugated polymer films on arbitrary substrates. J. Mater. Chem. C. 5, 5787-5796 (2017).
  21. Borrelli, D. C., Lee, S., Gleason, K. K. Optoelectronic properties of polythiophene thin films and organic TFTs fabricated by oxidative chemical vapor deposition. J. Mater. Chem. C. 2, 7223-7231 (2014).
  22. Jo, W. J., et al. Oxidative Chemical Vapor Deposition of Neutral Hole Transporting Polymer for Enhanced Solar Cell Efficiency and Lifetime. Adv. Mater. 28, 6399-6404 (2016).
  23. Wang, M., et al. CVD Polymers for Devices and Device Fabrication. Adv. Mater. 29, 1604606 (2017).
  24. Kovacik, P., Hierro, G. d, Livernois, W., Gleason, K. K. Scale-up of oCVD: large-area conductive polymer thin films for next-generation electronics. Mater. Horiz. 2, 221-227 (2015).
  25. Barr, M. C., et al. Direct Monolithic Integration of Organic Photovoltaic Circuits on Unmodified Paper. Adv. Mater. 23, 3500-3505 (2011).

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화학 문제 131 증기 위상 증 착 활용 된 중합체 PEDOT poly(3,4-propylenedioxythiophene) 폴 리 (thieno [3.2-b] thiophene) 유연한 기판 컨 포 멀 코팅
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